UNIVERSIDAD FEDERICO VILLARREAL

FACULTAD DE INGENIERIA GEOGRAFICA, AMBIENTAL Y ECOTURISMO

CURSO: MANEJO Y ORDENAMIENTO DE CUENCAS

PROFESOR: DR. WALTER GOMEZ LORA

TRABAJO: METODOLOGÍAS PARA EL MONITOREO DE AGUA Y

SEDIMENTOS EN CURSOS SUPERFICIALES Y DE SUELOS AFECTADOS

POR PROCESOS CONTAMINANTES EN LA INDUSTRIA

CICLO: 9NO.

ALUMNO CODIGO

PAZ FERNANDEZ JOSE ALBERTO 2002232193

LIMA-PERU

2008

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METODOLOGÍAS PARA EL MONITOREO DE AGUA Y SEDIMENTOS EN CURSOS SUPERFICIALES Y DE SUELOS AFECTADOS POR PROCESOS CONTAMINANTES EN LA INDUSTRIA

A continuación se puntualizan algunos de los aspectos prioritarios que hacen a la preparación de campañas de monitoreo de calidad de agua y sedimentos en cuerpos hídricos superficiales, cuando estos son receptores de descargas contaminantes provenientes de fuentes puntuales.

Se pone énfasis en la metodología para obtener datos representativos tanto para el curso de agua, como para los efluentes que llegan al mismo, a los fines del estudio ambiental particular en ejecución.

Los objetivos más comunes asociados a los programas y redes de monitoreo para evaluación de calidad de agua, implementados en cuencas de relevancia económica y/o de alto impacto en la población ribereña; se refieren a los siguientes ítems:

Cumplimiento de normativas ya establecidas que hacen a la preservación de los usos prioritarios del agua, definidos para el tramo en cuestión (de vigencia permanente) por ejemplo: niveles de concentración de poluentes críticos, que no deben ser superados en ningún momento.(esto implica para los Organismos Ambientales u Entes gubernamentales a cargo muchas estaciones de muestreo, alta frecuencia y elevados costos asociados para detectar las contravenciones).

Detección de tendencias temporales y/o espaciales de los parámetros de calidad de agua relevantes para el uso priorizado en la cuenca en estudio, estos requieren menor frecuencia que en el caso anterior.(ejemplo: mensual, estacional). Estos estudios sirven también para implementar y validar modelos que permitan estimar el comportamiento del curso, frente a las descargas poluentes que regularmente recibe el curso hídrico a lo largo del tramo en estudio y atendiendo al régimen de caudales imperante durante el año.

- Parámetros asociados a la calidad de agua regularmente medidos en campañas de monitoreo en aguas superficiales, sedimentos y organismos acuáticos.

Compuestos Químicos /FQ Físicos BiológicosOxígeno Disuelto Color PecesFosfatos Turbidez Microinvertebrados en el

bentosSerie nitrogenada Temperatura del agua FitoplanctonAlcalinidad Velocidad de la corriente ZooplanctonSílice Profundidad MacrofitasPh Composición del sedimento AlgasConductividad específica BacteriasSólidos (Tot. Dis. Susp. Tot)Materia Orgánica y Demandade ODPesticidasMetales Pesados

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Determinación de valores medios de calidad de agua por períodos determinados (cortos), para evaluar el efecto de medidas de saneamiento implementadas en la cuenca (ejemplo: nuevas plantas de tratamiento para descargas puntuales, canalización y/o limpieza del cauce, etc.)

Estimación del transporte de cargas másicas de determinados poluentes aguas abajo hacia otros ecosistemas o las que se reciben de determinados afluentes del curso principal, fuentes puntuales (ejemplo: efluentes industriales) y/o distribuidas provenientes de escorrentía de determinadas áreas de la cuenca en estudio (ejemplo: plaguicidas)

Acorde a los objetivos enunciados deben analizarse las diferentes fases que transporta regularmente el río, caracterizando los niveles de concentración en la columna de agua, sedimento y organismos bentónicos.

Respecto a estos últimos, suele analizarse la diversidad de especies, productividad y estabilidad de los organismos acuáticos allí residentes, determinación del efecto de descargas puntuales en la biota en el tramo del río afectado, calidad y estado trófico del cuerpo de agua en cuestión.

El tema de la selección del punto de muestreo, profundidad de la toma, volumen de la muestra, equipos para extracción de las mismas, de medición y filtrado a utilizar in situ, envases para la colecta y preservación de los diferentes tipos de muestras a analizar, en las fases ya enunciadas, implica una capacidad operativa y conocimiento de los objetivos del estudio a efectuar en curso superficial (agua / sedimentos) y/o efluentes que llegan al mismo.

En general, conviene conocer en detalle todos los aspectos inherentes al trabajo de campaña, modalidad de muestreo, medios con que se cuenta tales como embarcaciones, aparejos para operar desde puentes, equipos de muestreo y de medición, materiales auxiliares y envases que deben portarse para operar en la, o las estaciones que se pretenden monitorear.

Los ítems enunciados, y otros asociados son los que se analizarán luego en este manual, e inciden en la eficiencia del monitoreo, garantizando la salud y/o seguridad del personal a cargo tanto de tareas de relevamientos simples en ríos y cuerpos lacustres, como de las operaciones de inspección y monitoreo de descargas puntuales, en especial las de efluentes industriales.

En este último caso, las mediciones suelen estar asociadas a la verificación de normativas respecto al cumplimiento de estándares y permisos de vuelco, y a la contaminación generada si estos son excedidos, por lo que la validez jurídica de las contravenciones deben ser apoyadas por pruebas técnicas fehacientes.

Estas implican por ejemplo: la utilización de un método de muestreo técnicamente inobjetable, envases aptos y preservación del líquido, sedimento y/o suelo a analizar, métodos analíticos precisos que validen los niveles a detectar (ejemplo: trazas de tóxicos), respetar la cadena de custodia que asegura la integridad de la muestra desde su toma hasta que llega al laboratorio, siendo inclusive útiles equipos de filmación y fotos del sitio de

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extracción y/o de zonas afectadas por la polución, estado de las plantas de tratamiento, falencias en tanques de depósito de insumos y/o productos y de equipos industriales que puedan ser los causales de la polución.

Por ello el muestreo, mediciones de campo y en ocasiones el aforo de los afluentes, canales, y los trabajos que se efectúen en las zonas de mezcla donde estas descargas impactan al curso receptor, deben ser efectuadas con la mayor precaución y eficiencia.

Las estaciones de monitoreo podrán luego ubicarse a campo abierto, en bocas de inspección de efluentes de plantas industriales o sobre puentes, llegando a ellas por diversos medios, inclusive utilizando embarcaciones cuando se muestrea el cuerpo de agua afectado, debe portarse en todos los casos, solo el material y equipos imprescindibles para operar, evitando cargas superfluas, en especial cuando se trabaja desde bases peligrosas o en embarcaciones pequeñas.

Sobre esta temática se detallarán, las medidas precautorias a tener en cuenta para asegurar la perfecta limpieza de los equipos muestreadores de agua, sedimentos, su uso según las condiciones del receptor y objetivos del estudio a efectuar; en principio sobre cursos de agua superficial, sedimentos y finalmente para el caso de canales por los que circulan efluentes de tipo industrial.

Se detallará además, la metodología apropiada para efectuar dichas tareas de muestreo de manera eficiente, analizando la incidencia de todos los aspectos que hacen al monitoreo en sí, desde la limpieza y preparación de equipos de campo y para la colecta de las muestras materiales y los envases que finalmente llegan con la preservación adecuada al laboratorio para la medición de los parámetros de interés.

Se desea en síntesis, presentar un Manual que presente soluciones técnicas factibles, en especial para el trabajo de los laboratorios regionales y personal de campo, sin embargo se pretende proceder de manera tal, que los datos obtenidos por cada uno de ellos sean representativos, consistentes y comparables, poseyendo además un nivel de confianza aceptado a priori por los responsables del proyecto de monitoreo de calidad de agua en ejecución, esto facilita una fluida y veraz comunicación entre los grupos de tareas.

Este manual enfatiza la interdependencia existente entre la eficiencia, precisión y confiabilidad de las tareas de muestreo en las diferentes matrices a analizar (agua, sedimentos, suelos), la sensibilidad de los instrumentos y/o métodos analíticos con los que se reportan los resultados y el manejo de la información obtenida para el estudio en cuestión.

Los objetivos previamente enunciados, determinan las pautas y requerimientos (ejemplo: frecuencia de muestreo, número de muestras y estaciones) y el nivel de confiabilidad requerido para llegar a conclusiones valederas para la totalidad del proyecto en cada una de las fases del estudio.

Los responsables del muestreo en campo, determinaciones analíticas en el laboratorio y manejo de datos, deben conocer los niveles de exigencia que implica la tarea encomendada a cada uno de ellos, para no malgastar los recursos y el tiempo que les demanda.

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Es decir existen objetivos de calidad de datos finales, que hacen a la evaluación total de la situación y permiten sacar conclusiones al Jefe del Proyecto, conociendo la variabilidad (grado de incertidumbre / error) tolerado en los datos reportados por cada grupo de trabajo.

Estos niveles pueden diferir de los específicamente exigidos, por ejemplo: al laboratorio (asociados a la precisión y exactitud en la detección de un parámetro en particular), pero son promediados de manera tal que la información total procesada (ejemplo: valores medios mensuales) satisfaga las expectativas del estudio encarado a través de la red de monitoreo en operación.

Estas, regularmente sirven para la caracterización de los aspectos inherentes a la calidad del recurso, o para definir tendencias en el ámbito espacial o temporal para los diferentes usos pretendidos en el mismo, acorde las normas que limitan los parámetros fisicoquímicos, bacteriológicos, y determinan la biota y calidad existente en el curso hídrico receptor analizado.

Estos pueden estar siendo afectados por descargas poluentes puntuales y/o distribuidas en la cuenca de aporte regional analizada (ejemplo: escorrentía de plaguicidas, sedimentos que ejercen demanda béntica, o liberan compuestos tóxicos).

Filtración en campo

La incidencia de los nutrientes y poluentes bioacumulables sobre los organismos acuáticos y sobre la calidad del agua, para la mayoría de los usos factibles en una región determinada se deriva principalmente de su concentración en la fase disuelta. Para el caso de los metales y algunos compuestos orgánicos existe una tendencia a acumularse en los sólidos suspendidos y coloidales, si se compara con la realmente disuelta.

Pero acorde a lo que internacionalmente se define como elementos disueltos en la fase líquida = Aquellos que pasan a través de una membrana de 0,45 ì (ejemplo: según U.S. Water Quality Branch).

El 90% de los metales que transporta regularmente un curso superficial están en la fase disuelta, algo similar acontece con la mayoría de los compuestos orgánicos y metales; dadas las cantidades relativas finales: sedimento vs. fase disuelta.

La filtración debe ser llevada a cabo en forma inmediata luego de la toma de la muestra y seguida del adecuado proceso de preservación físico química de las fases obtenidas, según los elementos que van a determinar.

El volumen a colectar lo definen los requerimientos del laboratorio en base a la cantidad de parámetros a analizar, cuando se trabaja para detectar compuestos orgánicos deben utilizarse filtros de fibra de vidrio, lo que queda allí retenido es la fracción particulada y el resto constituye la concentración del compuesto disuelto.

El equipo y materiales de filtración deben estar limpios y descontaminados, se describen luego las técnicas generales para dicho fin; debe tenerse en cuenta que se requiere generar vacío, para optimizar dicha operación, el que se puede obtener mediante bombas de tipo manual y/o con energía eléctrica o baterías. Debepreverse como satisfacer estos

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requerimientos en campaña (ejemplo: llevar baterías de repuesto, adaptadores y cables alargadores).

Se detallan a continuación algunos aspectos para el tratamiento de equipos y materiales a emplear en campo:

a) Antes de iniciar el viaje de campaña:

Lavar bien y refregar con elementos apropiados utilizando detergentes no fosfatados las unidades de filtración Enjuague con agua corriente limpia y deje sumergido una noche el material en una solución al 5% de ácido Cl II Limpie el interior de los tubos / mangueras del equipo, dejando además los mismos sumergidos unas 16 hs en una solución al 5% de ClII El pretratamiento de los filtros de vidrio a utilizar se logra luego de su calentamiento en un horno (mufla a 450 ºC durante 1 hora), para remover los compuestos orgánicos. No utilizar filtros que queden doblados, almacenar luego los mismos en recipientes secos y sellados.

b) Inmediatamente antes de realizar el filtrado en campo.

Enjuague la unidad de filtrado y tubos con agua destilada y/o desionizada. El procedimiento a utilizar depende de los compuestos a analizar, Ejemplo: si se buscan compuestos particulados carbonáceos y nitrogenados la secuencia a seguir es la siguiente:

> Usando pinzas apropiadas coloque con cuidado (sin tocar con las manos) el filtro pretratado en el embudo del equipo de filtración.> Pase a través del equipo el volumen de muestra requerido luego de haber mezclado bien el contenido de los envases en los que se hallaba, mida y anote el volumen utilizado.

> Después de que la muestra halla pasado por el filtro, lave su interior con algo de agua libre de N y de C (pocos ml) para asegurar que todo el material particulado halla quedado en el filtro.> Efectúe también un lavado ácido para remover los carbonatos agregando 2 a 5 ml de SO4 H2 (0,1 N) / Continúe luego el filtrado.

> Efectúe finalmente un último lavado del filtro con agua libre de C y N antes de sacarlo del embudo y guardarlo el filtro en un disco Petri, (identificable) a 4 ºC.> Efectúe periódicamente un blanco de filtro acorde a los pasos enunciados para verificar si existen contaminantes o niveles de base a tener en cuenta.

Las mediciones para diferentes parámetros requieren consideraciones específicas, por ejemplo: cuando se busca Clorofila a, se emplean filtros con embudos tipo Millipore / Pyrex y filtros Watman GF/C con tamaños de poro adecuados al caso regional en estudio, las secuencias de limpieza y cuidado en la operación son similares a fin de obtener resultados confiables para el estudio.

Preservación de muestras

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Para evitar las alteraciones en la concentración de los parámetros a medir que ocasionan los procesos bioquímicos, físicos y químicos en las muestras durante el lapso de su colecta y real medición, en campo o en especial si esto se efectúa en laboratorio luego de un viaje (que puede durar horas a días). Deben respetarse las medidas para la preservación de las muestras y mediante adiciones de reactivos químicos, conservación en frío, y/o evitando el efecto de la luz solar, se asegura la validez de las determinaciones a efectuar.

Adición de reactivos químicos:

Las muestras suelen acidificarse para medir luego algunos compuestos: Ejemplo: metales disueltos, herbicidas tipo fenoxiácidos; debe procurarse siempre el empleo de reactivos de máxima pureza, para no introducir una contaminación adicional en la muestra sometida luego a detección en el Laboratorio.

Empleo de frío extremo / congelación y/o mantenimiento en freezer.

Esta técnica no es siempre aconsejable, porque causa algunos cambios fisicoquímicos, Por ej. formación de precipitados y pérdida de gases disueltos que pueden afectar la real composición de la muestra. También los compuestos sólidos cambian a causa del proceso congelación / deshielo y el retorno a las condiciones de equilibrio requiere una homogeneización rápida y especial, antes de efectuar las determinaciones analíticas en el Laboratorio.

Conservación utilizando frío moderado (4º C):

Esta es la técnica más utilizada y en general mantiene completamente la integridad de los compuestos químicos (poluentes / nutrientes /biota) aunque algunos elementos pueden llegar a precipitar. Se complementa regularmente este método mediante la adición de reactivos químicos, acorde al parámetro a medir

Precauciones y aspectos prácticos para operar en campo:

Todas las muestras deben recibir la preservación adecuada y solo las dosis previstas acorde a su volumen y parámetro a determinar luego en el Laboratorio, por ello conviene marcar de alguna forma los envases ya tratados a fin de no repetir esa acción, en especial cuando este proceso no genera un cambio en la apariencia exterior de la muestra.

Conviene emplear pipetas precalibradas / automáticas o elementos auxiliares que eviten la succión directa (por boca) de estas soluciones por parte del operador, con el peligro que esto implica para su salud.

Cada una de las soluciones debe estar perfectamente identificada e indicar en su envase la dosis a emplear en la preservación, teniendo además para dicho fin una única y exclusiva

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pipeta; de forma tal de evitar la contaminación cruzada y los peligros que se generan si se introduce en el frasco equivocado, dado que regularmente se emplean soluciones concentradas (ácidas / básicas).

Muestreo a fin de obtener la caracterización bacteriológica / microbiológica de las aguas superficiales colectadas.

Ascepcia:

Es importante mantener en todo momento (extracción, preservación y traslado al Laboratorio) las condiciones de ascepcia, para que el dato a reportar refleje las condiciones reales del agua en la estación en el momento de la toma, algunas determinaciones para organismos específicos requieren de precauciones adicionales a las que ahora se enuncian a modo general, inclusive la determinación inmediata en campo.

Envases a utilizar:

Conviene emplear frascos de vidrio de boca ancha (esterilizados) de un volumen de 200 o 500 ml o botellas de plástico no tóxicas para microbiología, con tapas especiales de vidrio, corcho o plástico a rosca que son luego recubiertas con papel de aluminio u otro equivalente y asegurando el cierre del envase con elásticos o cordones de algodón .

Preservación de la muestra:

Lo óptimo es un análisis inmediato, si esto no es factible las muestras deben conservarse en frío (hielo) en la oscuridad, esto inhibe los problemas asociados a la multiplicación y la muerte de los organismos por un tiempo (no mas de 30 hs). Las muestras no deben congelarse ni conservarse en freezer.

Metodología de muestreo:

Una vez que se llega al punto de toma, tome un envase saque el papel protector colocándolo en un lugar seguro y limpio, no enjuague el frasco con el agua de la estación. Si la muestra va a ser colectada a mano tome el frasco desde la base y sumerja el cuello del mismo dirigiéndolo hacia abajo hasta alcanzar una profundidad de 25 a 40 cm, oriente luego el frasco de manera que el cuello se dirija hacia arriba, en lo posible en dirección contraria a la corriente allí imperante y lejos de la influencia de las manos y brazos del operador para evitar la contaminación indirecta que puede acontecer durante el llenado.

Existen equipos mecánicos especialmente diseñados para la colecta de bacterias, si los posee siga las instrucciones respectivas para el llenado.

Completada esta operación debe volcarse algo del contenido de los frascos a fin de dejar un espacio de 3 a 4 cm entre el nivel del agua y la tapa.

Colocar nuevamente la tapa asegurándola con el papel y atando con las cuerdas o elásticos que tenía el frasco, que debe estar bien identificado (collarines / marcadores indelebles) antes de colocarlo en las conservadoras con hielo. Es importante conocer los datos ambientales, en

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especial temperatura (ambiente y del agua), profundidad de extracción en la estación que deben agregarse a la Planilla de datos de campo.

Guía para la preparación de Campañas de Monitoreo de Calidad de Agua y sedimentos en cuerpos hídricos afectados por procesos contaminantes

Cita de metodología y recomendaciones

Introducción / generalidades

El éxito de las evaluaciones que se deseen efectuar en base a los datos que caractericen la situación de calidad del receptor derivadas de la incidencia de descargas prioritariamente puntuales (ejemplo: de efluentes industriales) en ríos y canales, dependen de la representatividad de los datos colectados respecto del comportamiento temporal y/o espacial de los parámetros de calidad de agua analizados.

Por ello el corazón de un programa de monitoreo que se implemente para una red de estaciones que caracterice la cuenca y/o tramo del curso de agua en estudio se sitúa en una perfecta preparación del muestreo en sí, su correcta ejecución, colecta y preservación adecuada de las muestras a analizar, envío rápido al lugar de medición.

Esto implica implementar además una apropiada cadena de seguridad para cuidar la integridad de las muestras desde el momento de la toma hasta el de su determinación en campo o en el laboratorio asumiendo que se opera con la mejor metodología analítica para la obtención de datos confiables.

Recomendaciones para las campañas de muestreo de Calidad de Agua

Elaborar una guía sobre la metodología de muestreo a aplicar en cada punto y estación de la red de monitoreo, que incluya:

Paso 1.

Selección de rutas de acceso con caminos seguros y cumplimentar todos los requisitos de ingreso a las estaciones. Por ejemplo: contar con permisos del dueño del predio cuando son propiedades privadas, o de los responsables entes nacionales / provinciales / municipales, vehículos apropiados, documentación que avale las actividades oficiales del personal para el trabajo encomendado, (al menos para el Jefe de la Comisión, etc.)

Paso 2.

Instruir al personal a cargo de las tareas de campo en el manejo de equipos de extracción de muestras, medición y determinaciones físico / químicas a efectuar durante la campaña Supervisar en lo posible (en especial al comienzo del Programa) el cumplimiento de las pautas metodológicas para un correcto muestreo, medición y preservación de las muestras procesadas en campo y las que van luego al Laboratorio.

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Paso 3.

Llevar todos los materiales para la colecta de muestras (envases, reactivos de preservación, etiquetas) Elementos para instrumentar la toma de muestras en una forma segura para el operador y para el éxito de su tarea (Ejemplo: llevar sogas, escaleras, aparejos, etc. cuando la toma de muestras no pueda efectuarse desde las orillas del curso y deba accederse al mismo desde puentes; en los que no siempre se puede maniobrar en forma simple para el manejo de los muestreadores sean estos simples (ej. baldes) o sofisticados (Van Dorn para agua / CORE o dragas para sedimentos ) . En campo se debe lavar el muestreador varias veces con el agua a muestrear .

Paso 4.

Llevar todos los equipos para las determinaciones Físico /Químicas (F/Q) en campo en perfecto estado de operación y calibrados. Verificar el correcto funcionamiento de los equipos de muestreo y su limpieza antes de concretar la toma de muestras. Limpiar luego de su uso, respetando las indicaciones del fabricante respecto a su cuidado y mantenimiento en especial durante su traslado y uso en condiciones riesgosas (por ejemplo: utilización de sondas para medición de pH y sensores de iones específicos, en líquidos conteniendo sustancias aceitosas / hidrocarburos, muy sucias

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o con pH extremos / requieren un lavado especial para su posterior uso).

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Paso 5

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Verificar la existencia de muestreadores y envases aptos para el tipo de muestra y parámetro a analizar, incluyendo su posterior traslado (tipo de envase vidrio / plástico) reactivos para su preservación y/o elementos para cumplimentar las condiciones requeridas (ejemplo: frío) acorde a las condiciones de mantenimiento y preservación de muestras y tiempos máximos para efectuar una determinación analítica confiable. Si estas condiciones no se van a dar ... NO EXTRAER LA MUESTRA.

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Paso 6.

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En el laboratorio verificar la limpieza de materiales, tubos y envases a utilizar en la campaña proveer de todos los envases acorde al tipo y volumen previsto para procesar luego su contenido según lo requerido por cada determinación analítica, (incluir blancos y réplicas cuando sea necesario) la cantidad de agua extraída debe satisfacer los requerimientos de las determinaciones de campo y las de Laboratorio (incluyendo las control interlaboratorios).

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Paso 7.

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Tomar todas las precauciones posibles para que, una vez arribadas a este último, luego del muestreo, las operaciones de trasvase, fraccionamiento y análisis se efectúen correctamente sin generar contaminación Extra en las muestras a procesar

Efectuar un resumen con el registro de las operaciones de las tareas de campo, horarios de llegada al punto de muestreo, inconvenientes acontecidos durante la toma ,condiciones meteorológicas reinantes, estimación del caudal que circula en el curso si este no pude aforarse o averiguar esta información de otras fuentes (para estimar luego el flujo másico de poluentes). El conocimiento de la performance de los equipos de muestreo y medición, problemas acontecidos y soluciones halladas durante una campaña, mejorara la eficiencia del grupo operador y acortara los tiempos previstos para los sgtes. Monitoreos.

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Equipo Aplicación

Material deconstrucción y de contacto con la muestra

Ventajas Desventajas

Botella Nansen Colecta de fitoplancton

Metal /recubierto concapa de teflón

Se puede usar enserie

Colecta pocovolumen demuestra

BotellasKemmerer Compuestos

químicos (*)

PVC No generacontaminaciónmetálica

Capacidad fijaexisten de (0,4 a16 litros)

BotellasKemmerer

Bacteriología Zooplancton Latón / bronc

Acrílico / plástico

Toxicidad debidoal metal

No contaminacon metales

Botellas VanDorn

Compuestos químicos (*)

Bacteriología Fitoplancton Zooplancton

PVC No generacontaminaciónmetálica

Capacidad fijaexisten de (2 / a30 litros)

Botellas comunes Compuestos

químicos (*) y bacteriología

Vidrio Bajo costo No puedecontrolares laprofundidad demuestreo

Bombasextractoras

Compuestos químicos (*)

Fitoplancton Zooplancton

Acero inoxidable Puede colectargrandesvolúmenes enforma continua,muestrea lacolumna ensentido vertical

Existe laposibilidad decontaminaciónmetálica y puedegenerar daños alosmicroorganismos

(*) Los compuestos poluentes tipo plaguicidas, tóxicos metálicos y orgánicos prioritarios, deben ser colectados con muestreadores que posean materiales de contacto tales como teflón, vidrio u otros que no contaminen la muestra.

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Guía para la toma de muestras de agua y/o efluentes representativas

Describiremos principalmente los aspectos vinculados al muestreo manual que implican la colecta de muestras por breves períodos de tiempo y suelen llamarse muestras puntuales o individuales. Esta metodología es flexible tanto en el tiempo como en el espacio y existen varios equipos que pueden adaptarse a cada condición y necesidad. El equipo, debe estar construido de materiales que no afecten la composición del agua muestreada, de fácil limpieza y estar descontaminado. Sus características deben permitir el trasvase del material colectado a otros recipientes, sin que se pierda materia suspendida por sedimentación en el muestreador.(Es prioritario el tema de eficiencia y costos en la selección del este material).

La alternativa de los muestreos automáticos es factible, pero en nuestro caso, en el país es solo aconsejable para estudios muy particulares, que ameriten la inversión que debe asumirse para esas tareas en equipos, seguridad y mantenimiento de los mismos durante su período de operación. En caso de requerirse instalaciones fijas y/o transitorias que requieren de una provisión de energía de fuentes externas o baterías especiales que es conveniente instalar junto a los equipos de medición y control en casillas a las que llega el flujo proveniente de las bombas sumergibles y cañerías que transportan el líquido a medir.

Estas estaciones requieren además del mantenimiento técnico una vigilancia adicional que podrían proveer puestos policiales / de Prefectura Naval o establecimientos privados que acepten al menos esa responsabilidad y aporten energía eléctrica en caso necesario, reportando los inconvenientes y/o emergencias que acontezcan de inmediato a los entes ambientales que utilizan la información y/o muestras colectadas mediante el equipamiento de dicha estación.

Existe gran variedad de equipos que permiten tomar muestras mecánicamente de acuerdo a instrucciones predeterminadas, estas pueden ser colectadas a intervalos fijos o en forma continua y pueden ser descargadas en recipientes individuales o en uno solo para obtener una muestra compuesta, algunos muestreadores tienen adosados medidores de flujo.

Estos equipos necesitan una fuente de energía para funcionar que puede ser externa o mediante baterías de duración limitada. La mayoría operan las 24 hs. del día y es conveniente agregar los preservadores en los frascos respectivos, para evitar la degradación de los parámetros si es que las muestras no son medidas por los instrumentos allí instalados. (sensores de medición y registro continuo o a determinados intervalos de tiempo)

Es necesario seleccionar cuidadosamente los materiales del muestreador, bombas y tuberías que conducen la corriente a medir en el equipo para no aportar contaminantes adicionales.

Constituye un factor importante la seguridad de las instalaciones enunciadas, es imprescindible tomar todos los recaudos necesarios para la limpieza, mantenimiento de sensores, cámaras de medición, instrumentos / relojes de medición instantánea y de grabación y /o colecta de datos, reemplazo de sistemas de registro (cartas / cassettes / diskettes) y verificación de su calibración respecto a soluciones estándares

Recordamos algunas definiciones útiles para la planificación de las operaciones de monitoreo en campo:

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Muestra simple:

Esta puede tomarse de dos maneras diferentes, acorde al objetivo del estudio a efectuar:

a) aquella colectada en un lugar, tiempo y profundidad determinados y luego analizada Se la denomina también instantánea o de sondeo Representa la composición de la fuente en ese momento y lugar.

a) aquella tomada a lo largo de una profundidad determinada en la columna de agua y en un lugar y tiempos establecidos (muestra integrada)

Es adecuada para caracterizar la Calidad del Agua de corrientes y/o cursos de agua que no fluyen con regularidad, por ejemplo: procesos batch, ríos /arroyos que dependen exclusivamente de las condiciones climáticas de la región en estudio .

Los parámetros a ser analizados pueden variar drásticamente en el tiempo por ejemplo: gases disueltos, Cloro residual, sulfuros solubles, aceites y grasas, parámetros microbiológicos, etc.

Se desea caracterizar la máxima variabilidad de los parámetros de interés.

Muestra compuesta:

Implica la colecta de una serie de muestras individuales, recogidas en un mismo punto en distintos momentos estas pueden tener pesos o volúmenes iguales o diferentes acorde al criterio seleccionado para integrar las mismas (tiempo / caudal), que conforman luego una única muestra.

Los resultados analíticos serán representativos del promedio en el tiempo de muestreo regularmente no más de 24 hs. No se detectan aquí los valores extremos y se desea evaluar prioritariamente las cargas másicas promedio que circulan o aportan determinadas fuentes puntuales.

Se asume que los parámetros a analizar no varían su concentración durante el período en que el muestreador es llenado (horas / días) y su contenido realmente procesado analíticamente.

No determinar compuestos en los que puedan acontecer fenómenos que invaliden esa hipótesis (biodegradación, reacciones químicas, etc.).

Muestras compuestas o compensadas acorde al caudal:

En ellas el volumen de las muestras simples que se incorpora (aproximadamente 8 muestras), es proporcional al caudal que circula en el instante de la extracción.

Muestras compensadas acorde al tiempo:

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Se trata de una muestra compuesta en la que el volumen aportado por las simples que la integran es fijo, pero después de que cierta cantidad de flujo ha circulado luego de un período predeterminado por la estación de muestreo.

II.1.3.a.iv Selección de técnicas de muestreo acorde a los objetivos del estudio:

Las muestras simples o compuestas pueden colectarse utilizando equipos operados manualmente o en forma automática.

Las compuestas deben estar integradas por no menos de 8 muestras individuales colectadas a intervalos iguales y conformadas en forma proporcional al caudal, o una única muestra llenada en forma continua pero en donde el ingreso de líquido al contenedor es proporcional al caudal circulante.

Un mayor número de muestras individuales es aconsejable si el caudal del efluente aportado al curso receptor es muy variable. Cuando se emplea la integración manual de muestras para conformar una única representativa, la manipulación de las individuales debe minimizarse para reducir la posibilidad de contaminación adicional.

La variabilidad en los caudales del efluente o la de la concentración de los parámetros de interés, es la que define en última instancia la metodología a utilizar, en adición a los medios y personal disponible para dicho fin.

En el caso de muestreo de efluentes, estos deberían colectarse en el sitio acordado a través del permiso de vuelco a la industria en cuestión, si este no se especifica el lugar ideal es en el canal o conducto final que integra todos los aportes parciales y antes del vuelco al curso receptor final.

Tener en consideración el efecto de cloración antes del vuelco final, que altera la integridad de la muestra tomada, que requiere en caso de determinación de parámetros tales como DBO, decloración y una nueva siembra, en ocasiones es conveniente tomar las muestras antes de la desinfección final para obtener datos más representativos.

Una buena identificación es una de las mejores claves para que la muestra sea analizada con éxito, conviene adosar y/o pegar tarjetas con el mínimo de información necesaria (**), el resto deberá buscarse en las planillas de campo y confeccionar al menos duplicados de c/u de ellas, que posean idéntico código numérico que los envases que contienen el líquido a analizar.

(**)

Etiqueta / rótulo envase

1V° Código de la muestra 1V° de estación

Fecha Hora del muestreo Serie / código de los parámetros a analizar

Nota: utilizar marcadores indelebles, collarines numerados / y material apto para resistir inclemencias de los trabajos en campo. Los datos mínimos a reportar en la planilla respectiva, son:

Planilla de Datos de Campo

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1V° Código de la muestra 1V° de estación

Fecha Hora del muestreo Serie / código de los parámetros a analizar

Indicar si se trata demuestra puntual ocompuesta

Tiempo de muestreo y/o volumencorrespondiente, el muestreo se efectúa enfunción de caudal / intervalos

Preservativos adicionados

Referencia a condicionesde muestreo (ejemplo:normales, turbulencia enla corriente del canal ocurso en estudio / colores /olores fuera de lo usual enla estación)

Registro de datos decampo complementariosy condicionantes del tipode determinaciónanalítica a efectuar conla muestra colectadas(temperatura, pH, clororesidual, etc.)

1Vombre del muestreador y delos responsables de losanálisis de campo,preservación y traslado de lasmuestras colectadas hasta ellaboratorio, recepción oficialdel material entregado(cadena de seguridad)

Volumen individual de la muestra original, cantidad de envases en que fue dividida,código de las determinaciones analíticas solicitados para la misma y código deprocedencia .(ejemplo: efluente de la Industria 1V1V, blanco, duplicado de la muestra1V1V, etc.)

Datos meteorológicos Datos decaudal(método deaforo, etc.)

Reporte de tareas de campo, la constanciade falencias y/o irregularidades en laestación de muestreo es convenientereportarla con Fotos y/o material fílmicotomadas durante la campaña

Muestras representativas en ríos:

Para tramos homogéneos es conveniente efectuar la toma de una muestra integrada en profundidad para caudales pequeños una muestra simple tomada en el centro del cauce es suficiente.

Para aquellas estaciones ubicadas en tramos no homogéneos del río, es necesario muestrear en toda la sección transversal, en un número definido de puntos y profundidades,

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estos dependerán del ancho, profundidad, caudal, cantidad de sedimentos transportados y en ocasiones la caracterización de los organismos acuáticos si es uno de los objetivos del estudio, además de la calidad del agua circulante.

Equipos de muestreo:

Estos pueden ser de diferente clase según el tipo de muestras a tomar:

a) Muestreadores de integración en profundidad:

Este tipo de equipo permite la integración de la muestra por su modo de llenado, dado que el recipiente se baja hasta el fondo del cuerpo receptor y allí se destapa, llenándose a medida que es elevado a una velocidad constante hasta la superficie. Esta metodología no es apropiada en cursos superficiales poco profundos

b) Muestreadores para muestras puntuales / discretas: Se utilizan para extraer agua a una profundidad específica, el equipo se sumerge a la profundidad deseada, luego se activa el mecanismo de cierre y la muestra allí colectada se retira del río elevando y recuperando el equipo. Los muestreadores más utilizados son los del tipo Van Dorn y los Kemmerer también suelen utilizarse algunos que poseen diferentes tipos de bomba para la colecta del agua a extraer.

§ Muestreador Van DORN:

Está diseñado para extraer muestras a una profundidad de 2 o más metros, está construido regularmente de cloruro de polivinilo o de material plástico acrílico, se utiliza en muestreos de tipo general y para detección de trazas de metales; Poseen para estos casos, juntas herméticas especiales de neopreno y siliconas, las juntas de los extremos son de goma moldeada o plástico rígido torneado, cuenta con válvula de drenaje para la remoción de la muestra. Y la configuración horizontal, es la apropiada para cuando las muestras se extraen del fondo o se desea conocer la composición de un nivel específico (Ejemplo: termoclinas en lagos)

Los volúmenes que se manejan varían entre 2 a 16 litros.

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Botella Van Dorn

Muestreador KEMMERER:

Es uno de los más antiguos extractores verticales accionados por mensajero, generalmente se utiliza en cuerpos de agua con profundidades superiores a 1 metro. Pueden estar construidos en bronce o cloruro de polivinilo o acrílico, según el parámetro a muestrear. Los sellos y obturadores son de goma. El volumen que contienen suele variar entre los 0,5 a 8 litros. El funcionamiento es similar a los VAN DORN.

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Muestreo mediante bombas:

Existen tres tipos de bombas:

þ de diafragma,þ peristálticas, yþ rotativas.

Requieren energía y su uso en campo es limitado. No se recomienda el uso de bombas peristálticas para el muestreo de clorofila.

Todas las bombas deben poseer una constitución interna tal que no contaminen la muestra de agua que extraen, esto vale también para el sistema de mangueras y conexiones de entrada y salida del sistema.

Muestras compensadas / metodología aplicables

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TÉCNICA BÁSICA

PARA INTEGRAR LA VENTAJAS DESVENTAJAS COMENTARIOSMUESTRAIgual volumen demuestras individualese iguales intervalosde tiempo entrecolectas

Instrumentación y tareas de muestreo

manuales mínimos, nose miden caudales

Se pierde representatividad encasos de muestreo de caudalesmuy variables en el río o cursoa medir

Ampliamenteutilizado tanto enmuestreadoresautomáticos comomanuales

Igual volumen demuestrasindividuales,intervalos de tiempoentre muestreosproporcional alcaudal circulante Q

Esfuerzo manual para elmuestreo mínimo y uncontrol adicional en elinstante o período de latoma ahora asociado alQ

Se requiere una precisamedición de caudales y delectura para dosificar eintegrar la muestra totalacorde al dato de caudalesque circularon en cadaperíodo

Ampliamenteutilizado tanto enmuestreadoresautomáticos comomanuales

Intervalos de tiempoconstantes entremuestreos, volumende la muestraproporcional alcaudal total quecirculó desde laúltima toma

Mínima instrumentación Se debe efectuar laintegración manual de lamuestra en función de lascurvas altura/ caudal, si no seconocen con precisión el ratioQ max/ Q min Existe laposibilidad de efectuarcolectas de muestrasindividuales muy grandes ochicas para un volumen finaldefinido de la muestracompuesta final

No muy usado enmuestreosautomáticos pero seemplea en los de tipomanual

Empleando bombas que proporcionen un flujo constante para el muestreo en campo

Implica esfuerzosmanuales mínimos y nose requiere la mediciónde caudal

Se requieren receptores degran volumen para la colectainicial .Se pierderepresentatividad cuando loscaudales que circulanrealmente en el efluente sonvariables

Es un métodopráctico pero su usono está muydifundido.

Caudal de bombeo dela muestraproporcional al flujoreal en el cursoreceptor o efluente amedir

Es el que mejorrepresenta lassituaciones de caudalcirculante variable.Requiere mínimoesfuerzo manual

Requiere equipos de mediciónprecisa para el caudal, gran-des volúmenes de muestra yrecipientes para su colectaEquipos de bombeo aptospara suministrar caudalesvariables y energía paraoperar

No muy utilizados enla práctica

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Preceptos a tener en cuenta durante el monitoreo:

Las muestras de agua, deben extraerse en zonas donde exista buena circulación - perfecto mezclado - no en áreas estancadas y no recoger partículas grandes y no homogéneas (ejemplo: hojas)

En caso de muestreo manual (llenado de envases que van directo al laboratorio y/o baldes que luego distribuyen su contenido), efectuar la colecta de frente a la corriente o dirección de circulación del río, para evitar contaminar la muestra (ejemplo: debido a pérdidas del aceites / combustible de lanchas que transportan al personal, manipuleo de envases y muestreadores que lleven material extraño a su interior, etc.). En un puente, tomar las muestras del lado de donde viene la corriente, para ver los objetos flotantes o la contaminación que alterarían la representatividad de la misma.

Extremar las precauciones para la colecta de muestras bacteriológicas, no lavar el envase en este caso con el agua a muestrear, deben mantenerse esterilizados hasta el instante de llenado y deben ser preservadas adecuadamente (frío) y analizadas lo más rápido posible.

Cuando se colecten muestras a diferentes profundidades verificar que la apertura, llenado y cierre del muestreador, se concreten acorde a lo previsto. Se deberá contar con lastres adecuados para operar en canales o ríos correntosos.

Cuando se muestreen descargas de efluentes puntuales, se debe seleccionar el punto de extracción en el centro del canal o conducto que llega al curso receptor, a un nivel dentro del rango de 40 al 60 % de la profundidad total del mismo, donde la velocidad media de circulación sea mayor, se minimiza de este modo la sedimentación del material suspendido, evitando además la colecta de aceites y grasas superficiales, las que en caso necesario, se colectarán por separado para evaluar los aspectos de contaminación que dicho material genera.

Cuando se muestrea, es necesario llenar completamente los envases si el agua colectada va a ser sometida a alguno de los siguientes análisis: compuestos orgánicos volátiles, OD, CO2,Cl libre, Nitrógeno amoniacal, SH2, pH, dureza, SO2, NH4, Fe, aceites y grasas,, acidez, alcalinidad.

Cuando se muestree para recuento de bacterias o sólidos suspendidos, se debe dejar algo de espacio en el frasco, para facilitar el mezclado que se hace luego, antes del fraccionamiento de la muestra.

Colectar un volumen de agua suficiente para efectuar todas las determinaciones analíticas previstas, considerando además los requerimientos del control analítico de calidad del laboratorio (blancos, duplicados, etc.). Además, emplear durante el muestreo, trasvase del líquido y acondicionamiento en el frasco que llega luego al laboratorio y finalmente al técnico analista, materiales que no perjudiquen la determinación analítica del parámetro en cuestión, cumpliendo siempre los preceptos enunciados para su correcta preservación y tiempos para obtener un dato confiable.

Cuando deban extraerse muestras compensadas en ríos, es necesario considerar la velocidad de la corriente y su cambio en la

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vertical para colectar muestras representativas, o integrar la misma en función del caudal que circula a diferentes profundidades.

Optimizar el uso de envases que pueden ser transportados en un mismo frasco, con idéntico tipo de preservación para ciertas determinaciones analíticas (ejemplo: sustancias nitrogenadas, metales) manteniendo siempre las cláusulas de una perfecta identificación de los mismos, y tratando de minimizar la cantidad de personas que manejan las muestras para mantener y optimizar la cadena de seguridad, y conocer en todo momento su ubicación y a los responsables de su manejo y/o determinación analítica final

Precauciones para evitar la contaminación de las muestras colectadas

La calidad de los datos generados por el laboratorio, depende en gran parte de la calidad de las muestras que ingresen al mismo, por ello deben tomarse todos los recaudos posibles para evitar la contaminación y/o deterioro de las muestras desde su extracción, distribución y/o filtración en campo, hasta su medición final en campaña o en laboratorio.

Los parámetros de calidad de agua que regularmente se controlan en cursos superficiales y efluentes pueden clasificarse en tres grupos:

þ Conservativos (su concentración no varía con el tiempo)

þ No conservativos / preservables (cambian con el tiempo pero pueden ser estabilizados al menos por 24 horas con tratamiento apropiado).

þ No conservativos: varían rápidamente con el tiempo y no pueden ser preservados. (ejemplo: temperatura, pH y Oxígeno Disuelto)

a) Las mediciones de campo, deben realizarse en una sub muestra separada, la que debe ser descartada luego de la determinación. (puede devolverse al curso analizado si no se alteró su composición con aditivos nocivos), estos análisis, nunca deben hacerse en la misma muestra que se envía luego al Laboratorio para el resto de las determinaciones.

b) Los recipientes para extracción de muestras, nuevos o usados deben limpiarse de acuerdo a métodos establecidos, utilizando siempre solo el tipo de recipiente recomendado para el parámetro en cuestión..

c) Los frascos destinados para muestras de agua, solo deben utilizarse para ese fin (cuando se hallan colectado efluentes muy contaminados y/o aceitosos descartarlos), si estos recipientes han sido utilizados en el laboratorio para almacenar reactivos químicos concentrados, nunca deben usarse para la colecta de muestras en campañas.

d) Antes de ser utilizados en el campo, se deben controlar todos los envases, material de vidrio y reactivos a ser usados en la preservación de las muestras, para verificar limpieza y estado de conservación del material a emplear (respetar los modos de preservación acorde al parámetro a medir), identificar rótulos y llenar las planillas de muestreo respectivas para cada serie de parámetros y frascos correspondientes.

e) Una metodología aconsejable para evitar errores en el uso de diferentes reactivos, es la preservación de todas las muestras de un grupo de variables que utilizan ese conservador en forma conjunta, pasando luego

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a operar con otro grupo de muestras. (los reactivos a usar en estas operaciones, deben ser de pureza analítica)

f) Puede utilizarse teflón o film de aluminio enjuagado con solvente para prevenir la contaminación debida a tapas de las botellas de muestras en las que luego se analizan compuestos orgánicos.

e) No tocar la parte interior de los recipientes destinados a colecta de muestras con las manos descubiertas ni con guantes

g) Los recipientes de muestras deben guardarse en ambientes limpios, libres de polvo, gases, suciedad y basura. Estas precauciones son válidas también cuando se efectúa el transporte de frascos y material de muestreo en los vehículos que se utilizan durante la campaña

h) Los derivados del petróleo (naftas, aceites, gases de escape de vehículos y/o lanchas) constituyen una de las fuentes factibles de contaminación de las muestras colectadas, inclusive el humo del cigarrillo, además de los gases de escape suelen contaminar las muestras con Plomo y metales pesados, los equipos de aire acondicionado también aportan trazas de metales pesados)

i) Los filtros a utilizar en campaña deben haber sido tratados con ácido y/o las soluciones correspondientes acorde al parámetro a medir luego de procesar la muestra, los frascos esterilizados solo se abrirán en el momento de su llenado

k) Evitar el contacto de muestras y ácidos con objetos extraños, en especial metálicos. No debe medirse conductividad en un agua que halla sido utilizada para medir pH, dado que el ClK de los electrodos de pH se difunde y altera el valor medido.

l) Las muestras nunca deben dejarse expuestas al sol, deben guardarse en lugares frescos y en las heladeras que se utilizan durante la campaña, debiendo arribar lo más pronto posible al Laboratorio para su determinación analítica.

n) Contar siempre con reservas de agua destilada para limpieza de equipos y frascos que puedan ensuciarse accidentalmente, vasos de precipitado limpios para medición / calibración de pH, blancos, soluciones buffer (frescas), si la filtración se realiza en campo, contar con equipos apropiados para efectuarla (trompas vacío / bombas a batería, etc.), llevar cables y adaptadores para recarga de los equipos de medición (sondas / electrodos), sogas, caja de herramientas, conservadoras / hielo, pipetas y frascos para los reactivos químicos a usar, para preservación de las muestras a colectar que se envían luego al laboratorio; agua en bidones para higienización del personal, jabones antisépticos y botiquín de primeros auxilios para atender emergencias, ropa y calzado adecuados para operar en la estación.

Control de calidad en las operaciones de campo

Este aspecto constituye un elemento esencial en todo programa de monitoreo, además de los procedimientos estándares ya indicados, se requiere la ejecución de tareas adicionales que permitan confirmar que las muestras colectadas mantienen su integridad, y son representativas del punto de muestreo y/o estación en la que se está operando;. Para esto es necesario la

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colecta de muestras duplicadas, y ejecutar en campo la preservación de los blancos.

Unos sirven para evaluar la reproducibilidad de los valores hallados para los diferentes parámetros en dicha estación de muestreo y los blancos para constatar la pureza de los reactivos químicos utilizados para la preservación de muestras, detectar contaminación en los frascos destinados a la campaña, papeles de filtro o equipos de filtrado u otros elementos utilizados en la colecta de la muestra .

Se pueden también detectar errores sistemáticos o casuales acontecidos desde la toma de la muestra hasta su determinación analítica final en el laboratorio.

La frecuencia y número de blancos y duplicados, se establece al comienzo del programa, acorde a los objetivos finales y/o precisión requerida por el estudio en ejecución.

a) Blanco de frasco:

Antes de realizar la visita a la estación de muestreo en campo, se debe tomar al azar uno de cada 10 de los envases destinados a la campaña, llenarlo con agua destilada, preservarlo de igual forma que las muestras de campo y enviarlo al Laboratorio junto al resto de los frascos colectados. Se detecta así cualquier contaminación del envase.

b) Blanco de muestreadores:

Periódicamente se deben preparar y analizar este tipo de muestras, consistentes en agua destilada que se coloca en dicho equipo y trasvasa luego a frascos de limpieza certificada para su posterior análisis; Esto prueba la inocuidad del muestreador utilizado, o fallas en su limpieza y/o mantenimiento (sistemas de cierre, sellos, válvulas, mangueras, etc.)

c) Blanco de filtros:

Si las muestras de agua son filtradas en campo, los filtros a utilizar deben lavarse previamente en el Laboratorio, con una solución que elimine cualquier contaminante que pudiera afectar la medición de la variable de interés.

Los filtros deben ser luego secados y envasados adecuadamente, antes de su envío a campo. Los equipos de filtración deben lavarse previamente en laboratorio de la misma forma que los filtros y transportarse en bolsas de polietileno selladas.

Se debe preparar diariamente un blanco de filtro, pasando una muestra de agua destilada ultra pura a través de uno de los filtros previamente lavados en el equipo de filtración y conservarlo de igual forma que las muestras de agua para su posterior envío al Laboratorio, en donde se analizarán las variables de interés.

d) Blancos de campo:

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Se sugiere la ejecución de estos en la proporción de uno cada 10 muestras de agua, al concluir la jornada de muestreo, llenando los recipientes con agua destilada ultrapura, agregando los conservadores de la misma forma que para el resto de las series de las muestras a colectar (grupos de parámetros que llevan idéntico reactivo como

preservante); cerrando los recipientes herméticamente y enviándolos al Laboratorio para el análisis de los parámetros en cuestión, operando con ellos en idéntica forma que con las muestras realmente colectadas del efluente o curso receptor en estudio.

e) Muestras duplicadas (alícuotas):

Estas, se obtienen dividiendo en dos o más submuestras idénticas la realmente colectada en campo Esto se debe realizar periódicamente a fin de obtener la magnitud de los errores provocados por contaminación extra, casuales y/o sistemáticos

y cualquier otra variación que puede haber acontecido desde el momento en que se tomó la muestra hasta su arribo al laboratorio

f) Muestras duplicadas en el tiempo:

Consisten en dos o más muestras tomadas en un mismo lugar en forma secuencial a intervalos específicos durante un período determinado. Estas muestras sirven para evaluar la incertidumbre debida a las variaciones temporales de las diversas variables de C.A. en el cuerpo de agua. La cantidad y frecuencia de estas muestras generalmente se determinan mediante un estudio piloto previo al Programa de Monitoreo.

g) Muestras duplicadas en el espacio:

Consisten en dos o más muestras tomadas simultáneamente en una sección transversal predeterminada del cuerpo de agua en estudio. Se la utiliza para evaluar las variaciones en dicho corte transversal respecto a la variación de los parámetros de interés. La cantidad de muestras y la ubicación exacta para su extracción se determinan en un estudio piloto

h) Muestras con el agregado de concentraciones estándares conocidas de la variable de interés:

Al menos una vez en cada punto de muestreo se deben preparar muestras de control para cada variable medida.

Estas se ejecutan agregando a cuatro alícuotas de una sola muestra tres concentraciones diferentes conocidas, de la variable de interés dentro del rango de concentración que el método analítico utilizado sea capaz de detectar.

La información obtenida a través de estas muestras de control, se utiliza para detectar cualquier error sistemático o sesgo en la metodología analítica

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empleada, lo que es muy importante para la interpretación de los datos / resultados obtenidos.

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Evaluación del grado de contaminación y caracterización de los sedimentos en cursos hídricos superficiales.

Regularmente el término sedimentos, involucra en la bibliografía consultada, al material suspendido que está en la columna de agua y al depositado en el lecho del ríos, estuarios y cuerpos lacustres.

Estos juegan un importante rol en el mantenimiento de la calidad del agua, debido a la capacidad asimilativa de los mismos para ligar, inmovilizando en ocasiones en forma casi permanente a metales pesados, herbicidas y plaguicidas.

Por otro lado, cuando se alteran ciertas condiciones físico químicas, provocadas por efectos mecánicos (ejemplo: dragado / construcción de puentes, canalizaciones) o se generan procesos biológicos en el fondo de los cuerpos hídricos, estos compuestos tóxicos y otros convencionales suelen liberarse, tanto desde los sólidos suspendidos como desde el sedimento en el fondo del cuerpo de agua.

Algunos de ellos solo ejercen demanda de oxigeno para su estabilización, otros más tóxicos afectan más a la biota, alterando la ecología del medio circundante al deteriorar la calidad de la columna agua circundante, generando riesgos para la salud humana y aprovechamiento integral del recurso.

La existencia de sedimentos contaminados, constituye en algunos casos una amenaza potencial y en otros real de aporte de polución a la columna de agua, que afecta los usos previstos de la fuente en cuestión, pese a las restricciones que se hallan impuesto para controlar las descargas contaminantes puntuales o distribuidas en la cuenca de aporte al río.

Debemos recordar que las diferentes capas formadas en un determinado tramo, son el testimonio de las condiciones de equilibrio alcanzadas frente a una determinada situación de descarga contaminante, derivada por ejemplo: del efluente de una planta industrial de la zona.

Las concentraciones de los diferentes elementos poluentes vertidos al río quedan registrados históricamente en el sedimento al que llegan.

Los cambios en los niveles de equilibrio, vinculados a un mejor o peor tratamiento de los efluentes o a la desaparición de la planta industrial, se ven reflejados en las capas formadas durante los períodos de operación respectivos.

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Es decir en la interfase agua / sedimento, que quede finalmente expuesta, estará el nivel de concentración del contaminante derivado de la situación temporal respectiva, que puede implicar picos o valores no significativos para el parámetro en cuestión.

Respecto al sedimento que se halla en el fondo del cuerpo hídrico analizado, puede que se halle en movimiento (caso de ríos, arroyos y canales) o relativamente quieto (cuerpos lacustres), en función de la situación y comportamiento de la columna de agua circundante y régimen hidrológico respectivo.

II.1.3.a.x- Muestreo de sólidos suspendidos

Cuando se efectúan las mediciones de los mismos en la columna de agua se deben considerar los siguientes parámetros, en adición al nivel de poluentes de interés, para relacionar los valores hallados con los que caracterizan el nivel y tipo de sólidos allí existentes:

a) Concentración de Sólidos Suspendidosb) Distribución de tamaño de los mismos (tamizado y/o filtración secuencial)

c) Contenido de Carbono Orgánico y/o contenido de materia orgánica, basado Ejemplo: en la pérdida de peso por ignición (peso seco libre de cenizas)

Como ya se indicó, es relevante el dato a obtener para cuantificar el flujo másico de poluentes, que adicionado a los disueltos transporta el curso de agua, en especial cuando se desean detectar cambios rápidos y significativos, el flujo de los sólidos suspendidos está fuertemente correlacionado a las características hidrológicas y geomorfológicas del río o lago analizado y si el caudal o velocidad de la corriente predominante aumenta la concentración de Sólidos Suspendidos (Sol Susp), también los muestreadores para la colecta de (Sol Susp), son diferentes a los empleados para sedimentos ya asentados en el lecho del curso de agua y pueden clasificarse en tres categorías: integradores, instantáneos, y que los que emplean bombas para succionar a un determinado nivel o la totalidad de la columna de agua a analizar, los primeros son los más apreciados en ríos porque obtienen mediante un llenado lento del recipiente las muestras más representativas de la sección transversal en estudio.

Deben además adecuarse a las condiciones hidrológicas que prevalecen en el cuerpo de agua evitando el uso de equipos aptos para colecta de agua en ríos correntosos si se va a operar en zonas calmas tales como en lagos, en donde las aletas de orientación y lastres no son necesarios, lo ideal es considerar la variabilidad transversal (ejemplo: orillas vs. canal) y temporal (ejemplo: que trabaje o se llene luego de transcurrido un período de 8 a 10 horas).

Es el personal técnico quien define acorde al objetivo del estudio el tipo de muestreador y variable relevante a considerar.

La filtración debe efectuarse inmediatamente después de la colecta, acondicionando el material filtrado y preservándolo según corresponda (ejemplo: acidificación para compuestos metálicos).

Cuando el material retenido en el filtro, que suele ser poco, es el requerido para nuestra evaluación, debe tenerse en consideración la cantidad de agua necesaria que debe colectarse en la estación de muestreo para obtener suficiente material para que el laboratorio pueda procesar y analizar la cantidad de parámetros previamente establecidos, esto implica obtener muestras integradas y/o compensadas a tal fin, cuidando siempre de no forzar el filtrado cuando el sistema se colmata, porque los filtros, se pueden romper, arruinando todo el esfuerzo realizado hasta dicho instante, se debe tratar de generar un vacío moderado y cambiar los filtros cuando sea necesario.

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Las determinaciones que se efectúan en los sólidos suspendidos, tienen por objeto cuantificar la masa transportada por ejemplo: por el río, además de sus propiedades físico químicas y concentración de poluentes, en cambio cuando se trabaja con los sedimentos en el lecho solo se lo caracteriza en este último aspecto para el punto y/o estación de muestreo en cuestión.

Por ello es conveniente localizar los puntos de muestreo de (Sol Susp) cerca de estaciones de aforo para que el dato de caudal esté disponible para las evaluaciones de flujo másico, evitar la localización de estaciones inmediatamente aguas arriba de los puntos de confluencia de tributarios o canales relevantes en los que pueda generarse el efecto de remanso y/o reflujo que afecte las mediciones, particularmente el aforo en dicha estación.

Pueden ser utilizados como para el caso de muestras de agua ya comentadas estaciones en puentes, ya que permiten las tareas de monitoreo aún en condiciones de crecida, es allí cuando el transporte de (Sol. Susp) es significativo, es importante también utilizar durante todo el período de estudio una misma transecta y modalidad de muestreo, para minimizar la variabilidad asociada a estos eventos cuando se trabaja estadísticamente con los datos respectivos y los de la red de monitoreo.

Al operar desde puentes, se debe evitar siempre que sea posible la orilla que da aguas abajo por los problemas de visibilidad, los puntos aledaños a pilares (acumulación de basuras, líquenes, vegetación, etc.), también tomar precauciones si las tomas se efectúan cerca de muelles o áreas de alta turbulencia, porque el nivel de (Sol Susp) allí, no es representativo de lo que acontece en el área transversal del río o sección de la corriente del cuerpo de agua analizada.

Las técnicas de preservación para los sólidos suspendidos son equivalentes a las que requieren los sedimentos ya asentados en el lecho de lo cuerpos de agua que se detallan luego en detalle en el siguiente punto.

Aspectos técnicos y metodológicos generales a tener en consideración para el Muestreo de sedimentos ya depositados en el fondo o lecho del cuerpo de agua superficial.

El relevamiento y caracterización de sustancias químicas en los sedimentos del lecho de ríos, canales o cuerpos lacustres, implica el empleo de instrumental de muestreo simple, si la profundidad no es significativa (palas, espátulas especiales) o de equipos de mayor complejidad tales como dragas operadas mediante mensajeros, que colectan más material que los primeros, o de muestreadores tipo CORE acorde a los objetivos cualitativos o cuantitativos del estudio a efectuar.

Los primeros equipos se emplean para estudios cualitativos, dado que no permiten una extracción puntual bien localizada, respecto al estrato superficial del que toman la muestra, la que regularmente pierde su integridad, alterándose la proporción original de las partículas que residen en el área en estudio y la de los poluentes ligados a las mismas; Los últimos equipos permiten la extracción de un bloque o cilindro de sedimento a nivel sub superficial que mantiene la integridad de los estratos, hasta el fondo del lecho o profundidad hasta la que se desea investigar y caracterizan cuantitativamente el contenido y compuestos de los mismos.

Una vez colectada la muestra y siempre que sea posible debe seguirse esta secuencia:

a) Efectuar un tamizado que caracterice la muestra homogeneizada y/o el estrato en cuestión la concentración de las sustancias químicas (expresándolas en base al peso seco)

b) Medir la concentración de las sustancias químicas en el agua intersticial existente en los poros del sedimento. Cuando los niveles de poluentes libres allí existentes superan el umbral que genera

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toxicidad a la biota y se difunde a la columna de agua, afecta la calidad de la misma limitando los usos factibles (Ejemplo: potabilización, protección de la vida acuática, etc.)

El espesor de los estratos puede estimarse en función de la velocidad neta de deposición de sólidos en el cuerpo de agua o canal en cuestión.

Los sólidos que ingresan a un curso de agua están sujetos en la columna líquida a los mismos procesos de transporte y dispersión que los compuestos disueltos, además estos son transportados verticalmente hacia el fondo, debido a la sedimentación de las partículas y/o material suspendido al que se hallan ligados.

Si estos llegan a la interfase agua / lecho del río, pueden abandonar o no la columna de agua; incidiendo favorable o desfavorablemente en la calidad de agua de la misma (temporal y/o espacialmente), acorde a las condiciones particulares (hidrológicas y biológicas) del curso en cuestión y características del sedimento.

Respecto a este último, recordamos que los sólidos sedimentables, son clasificados generalmente en tres categorías: arcillas, limos y arenas, correspondiendo a rangos de tamaño del orden de los 2 / 3 a 50 / y mayores de 50 u (micrones), respectivamente.

La velocidad de sedimentación aumenta con el tamaño de las partículas, los valores típicos son del orden de 1 m/día, 10 m/día y 100 m/día para las categorías enunciadas.

Esta matriz se considera relevante cuando la columna de sedimentos supera los 10 / 15 cm, que puede ser catalogada como estrato superficial fuente potencial de poluentes y si posee mayor profundidad la migración de este tipo de compuestos está más limitada, pero nos provee de información histórica respecto al tipo de poluentes que el curso recibió en otros períodos.

Los contaminantes suelen adherirse a las partículas finas del sedimento, lo que en cierta forma condiciona la localización de las estaciones de muestreo hacia zonas donde estas pueden llegar a sedimentar naturalmente, tales como áreas situadas aguas abajo de islas u

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obstáculos en ríos, o donde su cauce se ensancha y la velocidad de la corriente disminuye, la parte interna de las curvas del río; centro y/o zonas más profundas de lagos u adyacentes a las presas en embalses.

El objetivo general inherente a estos relevamientos, es constatar la existencia y niveles medios de determinados contaminantes orgánicos (ejemplo: plaguicidas), que se ligan al sedimento fino en el fondo del cuerpo de agua, su resolución es simple y de bajo costo; todo lo contrario acontece si se pretende una caracterización completa de la distribución de poluentes en tramos específicos o el mapeo de sedimentos y su nivel de toxicidad en ríos, cuerpos lacustres y estuarios.

La selección de los lugares de muestreo, cuando se desea medir su contenido en compuestos orgánicos es extremadamente importante, dado que la distribución de los sedimentos de fondo en ríos, arroyos y cuerpos lacustres tiende a ser heterogénea.

Tipo de contaminantes que residen en los sedimentos.

La naturaleza de los mismos, está asociada al tipo de partículas que residen en los mismos, algunas zonas poseen mas arena: por ejemplo: las cercanas a áreas erosionables o donde la velocidad de circulación del agua es alta (ejemplo: canal de navegación); mientras que en otras hay prioritariamente limos y arcillas, los compuestos orgánicos son absorbidos especialmente en aquellos sedimentos que poseen un alto ratio: área superficial / volumen, tales como los últimos y no en arenas.

El tamaño óptimo de las partículas es cuando estas son menores de 2 mm para el fin enunciado.

Es importante caracterizar la porosidad / contenido de agua, de cada sección o estrato del sedimento mediante una muestra testigo, (utilizar muestreador tipo CORE), para evaluar con mayor precisión y extrapolar con ella si fuera necesario, la información proveniente de muestreos por arrastre (palas, dragas), dado que estos datos solo indican el tipo de compuestos y niveles luego de la homogeneización, pero no el efecto real de su concentración sobre la biota y calidad en la columna de agua (ejemplo: toxicidad asociada a la profundidad, tipo de sedimento ligantes físico / químicos, agua de poro, etc.) .

Para ellos, los parámetros poluentes deben determinarse: su concentración y nivel de actividad en función de la profundidad en la que se hallan, lo ideal es extraer muestras testigo

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y analizar los estratos del sedimento cada 1 o 2 cm, evaluando el nivel de compuestos contaminantes y su posible incidencia en la columna de agua y la existencia de elementos trazadores (ejemplo: cesio), que ayuden a determinar la edad del sedimento, y/o la tasa de acumulación de los mismos en el curso de agua en cuestión.

Si se desea detectar la presencia de compuestos orgánicos, se deben seleccionar puntos de muestreo en los que no existan fuertes corrientes, tales como ya enunciados; desestimar zonas que quedan al descubierto en épocas de bajo caudal o por influencia de mareas..

La interacción entre metales adsorbidos en sedimentos y la correspondiente concentración en la columna de agua, deriva de dos aspectos, uno vinculado al equilibrio puramente físico / mecánico y el otro al de cinética de reacción química que liga el compuesto tóxico al sedimento.

þ Respecto al primero, podríamos definir tres situaciones de pseudo equilibrio:

a) Un período de franca sedimentación.b) Un período de escurrimiento.

c) Un período de equilibrio (se balancean los dos anteriores)

Cuando predominan situaciones de alto caudal, los barros de fondo son arrastrados aguas abajo, junto a sus contaminantes, pudiendo en algunos casos lavar completamente zonas poluidas, aminorando la gravedad ambiental de las mismas, o desenterrar cuando acontecen crecidas extraordinarias, capas que poseían un nivel de contaminación mayor.

þ Respecto al segundo caso, se reconocen como válidas las siguientes hipótesis:

a) El sistema sedimento / agua, tiende a comportarse como buffer y trata de mantener las condiciones de equilibrio reinantes en un determinado período.

b) Los sedimentos constituyen básicamente un medio de transporte y/o desaparición de elementos nutrientes y compuestos tóxicos a través de procesos tales como: adsorción, intercambio iónico, co precipitación / complexación, quelación.

No todas esas reacciones se dan en los sedimentos, dado que muchas dependen de cambios en el pH, incremento de la salinidad, cambios en el Potencial Redox y/o en el nivel de OD, transformaciones microbiológicas, presencia de agentes complej antes sintéticos y alteraciones físicas de las características del lecho, simples o significativas (ejemplo: dragado)

Hasta el presente, acorde a la información recabada (reportes de US EPA e investigaciones específicas en otros países), no se han unificado los criterios para establecer estándares para la calidad del sedimento como los ya existentes para el agua, en función de la concentración del contaminante existente en dicha fase.

Es decir, no existe un listado de parámetros representativos como los que corresponden a la preservación de usos prioritarios del agua en cursos superficiales, en los que basaron también los ICA, para caracterizar la Calidad del Agua en cursos superficiales.

Las más recientes propuestas de U.S. EPA, consisten en derivar los estándares de sedimentos para los poluentes en base a valores de concentración normalizados en función del carbono orgánico, para el caso de compuestos químicos orgánicos no iónicos, y en función de los sulfuros ácidos

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volátiles (SAV): para los metálicos, correlacionando luego estos valores con los Criterios de Calidad de Agua respectivos, o sea los niveles de concentración de los poluentes que están en equilibrio en la columna de agua por encima del sedimento analizado.

Selección de equipos aptos para el muestreo de sedimentos:

Los aspectos técnicos enunciados sirven para definir la modalidad de la extracción de la muestra, por ejemplo: integrada por arrastre para conocer solamente el tipo de compuestos allí existentes y nivel medio de concentraciones, o para evaluar espesor y nivel de contaminante en cada estrato del sedimento, para identificar los elementos que a el llegan o residen desde otras épocas, estableciendo la factibilidad de redisolución de los mismos y su potencial tóxico respectivo.

Esto implica la definición de metodologías diferentes para atender los objetivos del estudio a la que se asocian equipos y materiales adecuados al fin perseguido y capacitación del personal a cargo del muestreo.

Los sedimentos pueden ser colectados a mano con palas / cucharas y agujereadores especialmente diseñados, cuando están a baja profundidad en ríos o arroyos en los que se puede operar mediante vadeo, o en caso contrarío mediante equipos mas complejos.

Estos suelen ser activados para extraer la muestra en forma remota, mediante mensajeros como acontece con las dragas tipo Ekman o Ponar.

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Los factores determinantes en la selección de los equipos apropiados son entre otros:

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> Naturaleza del sedimento a colectar (granulación: arcilla / limo / arena)

> Profundidad de la columna de agua por encima del sedimento.> Cantidad de sedimento requerido para cumplimentar la totalidad de los

análisis a efectuar.> La magnitud del área del lecho que se desea caracterizar.

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> Condiciones hidrológicas reinantes en la zona de muestreo (ejemplo:zona de altas corrientes en ríos vs calmas en cuerpos lacustres)

> Posibilidades de operar desde botes, puentes o por vadeo.> Disponibilidad de equipos auxiliares para operar los equipos muestreadores

de tamaño y peso significativo (aparejos, guinches, manuales o con motor)

Otros criterios a considerar están referidos a los objetivos cuali / cuantitativos del estudio a efectuar en los sedimentos que se extraen :

> Es relevante que el equipo no genere perturbaciones en el lecho durante su descenso o cuando es activado el sistema de cierre para la toma de la muestra, produciendo por ejemplo: una onda de choque o presiones que perturben la distribución superficial de los sedimentos finos y la representatividad del muestreo en dicha estación

> Es relevante la pérdida de los finos de la muestra de sedimentos extraída que suele acontecer cuando el equipo es llevado nuevamente a la superficie, atravesando la columna de agua (lavado del material originalmente colectado)

> Es relevante la eficiencia de los muestreadores simples ya enunciados cuando se pretende colectar sedimentos representativos de diferente textura (ejemplo: tamaño de partículas, grado de compactación, áreas con raíces / pedregullo).

> Es relevante el aporte contaminante que el equipo muestreador empleado pueda generar a la muestra de sedimento colectada, cuando desean analizarse compuestos específicos (ejemplo: metales, compuestos orgánicos organismos bentónicos)

En los casos de relevamiento general y cuando no se buscan compuestos volátiles orgánicos, la muestra colectada es transferida luego a un recipiente construido de material inerte para su homogeneización y acondicionamiento en envases y/o materiales (ejemplo: papel de aluminio) aptos para su transporte, preservación y que no afecten las mediciones que se desean realizar luego en el laboratorio.

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Manejo y preservación de muestras:

No es recomendable el uso de preservativos químicos en los sedimentos, lo más utilizado es el mantenimiento de bajas temperaturas asegurando la cadena de frío hasta el laboratorio.

El freezado, no siempre es recomendable dado que puede causar algunos cambios físico químicos, fragmentando la estructura cristalina de las partículas y alterando la representatividad de la muestra colectada.

Se ha difundido el uso de frascos de vidrio de boca ancha con tapas especialmente tratadas, por ejemplo: las recubiertas con teflón son las más apropiadas para disposición del material colectado, la preservación y transporte de este tipo de muestras hasta el laboratorio no genera problemas de contaminación.

Para la transferencia de la muestra colectada a otros recipientes, debe efectuarse utilizando utensillos de acero inoxidable y/o plástico; el recipiente donde se homogeneiza la muestra, debe también ser de esos materiales o de otros, siempre y cuando esté recubierto con teflón.

Todos los equipos de muestreo e instrumental para el manejo del sedimento colectado deben estar limpios y descontaminados, acorde a la metodología ya enunciada para los equivalentes utilizados para las muestras de agua.

Se los envuelve luego generalmente en papel de aluminio para protegerlos hasta el momento de su utilización efectiva y solo deben ser empleados en una ocasión, salvo que se efectúe nuevamente su limpieza y tratamiento, para seguir colectando muestras en esa u otra estación de monitoreo.

Consideraciones prácticas para el empleo de instrumental y equipos muestreadores tradicionales de sedimentos de diferentes tipos

+ Muestreo de sedimentos utilizando palas / espátulas / cucharas en zonas donde la columna de agua es de baja profundidad:

Se requiere el uso de elementos de plástico o acero inoxidable, atendiendo a la profundidad, grado de consolidación del sedimento y elementos prioritarios a monitorear, por ejemplo: se deben evitar en algunos casos los instrumentos de metal cromado / platinado, que son muy comunes para jardinería, pero no aptos para este tipo de estudios.

De la destreza del personal muestreador para extraer un estrato representativo de la estación, profundidad de la toma, rapidez para colocarla en un recipiente apto para la homogeneización y concluida esa operación, efectuar la distribución y preservación del material en envases adecuados, depende el éxito de las operaciones de campo.

+ Muestreo de sedimentos superficiales mediante cilindros metálicos o equipos similares agujereadores de paredes finas (tipo sacabocado) en zonas donde la columna de agua es de baja profundidad.

El recipiente o cuerpo colector suele estar al final de un sistema de barras extensoras que permiten su orientación y manijas tipo T, que facilitan luego el corte y penetración del cilindro que se introduce hasta la profundidad deseada, retirando luego con precaución el muestreador una vez llenado.

Conviene introducir el cuerpo del muestreador inclinándolo para que forme un ángulo de no más de 45º respecto de la vertical, esta orientación minimiza la pérdida y/o escurrimiento del

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sedimento. En ocasiones se requiere del operador esfuerzos que faciliten la inclinación del equipo y para generar la rotación y corte del sedimento a muestrear con el mismo.

Para extraer el cilindro una vez completado su llenado efectúe movimientos lentos, hasta lograr orientar el equipo con la abertura hacia arriba.

En ocasiones conviene colocar un tubo de acetato en el interior del equipo muestreador e instrumentar un mecanismo que permita y/o facilite luego la extracción del sedimento colectado por el cilindro agujereador, se logra de esta forma un sedimento integro, que no posea pedregullo y/o raíces que malogren la representatividad del sedimento.

La muestra colectada puede ser luego homogeneizada en un recipiente apto para su distribución en varios envases o acondicionada y preservada para su análisis en forma integra .

+ Muestreo de sedimentos en estratos profundos mediante tubos metálicos agujereadores de paredes finas en cuerpos de agua de baja profundidad

Los equipos aptos son similares a los del punto anterior, salvo que ahora se requiere mayor extensión de las barras de alargue y un extremo apto para maniobrar con una llave T para la orientación e introducción del cilindro que taladra el sedimento hasta la profundidad deseada, existiendo luego dos alternativas:

Seguir adelante y separar luego del muestreo el estrato de interés. o cambiar el extremo del barreno por otro cilindro CORE que será el que finalmente extraiga el estrato a analizar en el laboratorio.

Existen variantes que contemplan las condiciones del lecho, que pueden requerir ocasionalmente trabajar con dos muestreadores superpuestos y/o intercambiables, que residan en una única carcaza: un tubo agujereador de bordes afilados para atravesar primero las capas duras o muy fibrosas, (ejemplo: en pantanos / con raíces); antes de operar con el que realmente colecta el estrato de sedimento a analizar.

Estos tipos de equipos poseen limitaciones adicionales a los ya enunciados en cuanto a maniobrabilidad y al volumen e integridad de la muestra a colectar.

En la secuencia de operación para estos muestreadores manuales deben preveerse los siguientes aspectos prioritarios:

Acoplar el equipo muestreador al sistema de barras extensibles y el extremo de estas últimas a la manija tipo T para maniobrar el sistema.

Limpiar el área a ser muestreada, para erradicar de la misma los restos de vegetación, pedregullo u elementos que afecten la operación a efectuar.

Comenzar la perforación del lecho, removiendo el material superficial para que este no vuelva a llenar el orificio ya taladrado.

Alcanzado el estrato elegido se puede trabajar de dos maneras, dependiendo del equipo que se posea, si este es simple (único) introduzca el tubo hasta obtener un volumen apto para el análisis, extraiga la muestra, homogeneice y/o almacene en recipientes adecuados.

En los equipos dobles, debe ser reemplazado el tubo por otro especialmente tratado y en ocasiones incorporar nuevas cuchillas de corte en su boquilla inferior, el equipo debe retirarse lentamente del orificio, sin afectar el área del lecho y en superficie desarmar y acoplar los nuevos aditamentos.

Con precaución sumerja y vuelva a introducir el cilindro en el orificio, tratando de no horadar las paredes laterales, que generan el relleno del pozo, ni martillar la manija superior para forzar la penetración del equipo, pues las vibraciones también generan el colapso del área circundante y su caída, arruinando la representatividad de la muestra o estrato a colectar.

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Si sospecha o no pudo evitar estos últimos inconvenientes, descarte la capa superior del bloque colectado (1 a 2 cm) y trabaje sobre el resto trasvasándolo al recipiente homogenizador o envasando la capa de estrato integra, que se desea enviar al laboratorio para su análisis.

+ .Muestreo de sedimentos superficiales por debajo de columnas de agua profundas mediante el uso de dragas tipo Shipek, Birge Ekman o Ponar.

La metodología consiste en emplear sogas resistentes de nylon o de acero, para acoplar al equipo muestreador y asegurar su maniobrabilidad desde las bases operativas, regularmente pequeñas embarcaciones, muelles y puentes.

Para la colecta de sedimentos en el lecho de lagos, ríos y estuarios profundos, los materiales y elementos constituyentes del equipo deben ser resistentes (acero inoxidable, aleaciones / bronce, etc.) y los mecanismos que operan el cierre, simples de bajo mantenimiento y especialmente aptos para trabajo en campo.

Estos últimos sistemas son operados mediante mensajeros que se deslizan por el cable hasta el cuerpo del muestreador, y cuando estos se hallan ya asentados (horizontalmente) en el lecho activan el cierre.

Por ejemplo: en los tipo Shipek, liberan los resortes helicoidales tensados que retienen un semicilindro / cuchilla, que rebana el sedimento de la superficie donde este finalmente se apoya atrapándolo en su interior, este equipo se recomienda aún para áreas pedregosas o con restos de vegetación, que solo en casos extremos perturbarían el cierre y la hermeticidad del sistema y que aseguran la obtención del total del sedimento integro, previniendo la pérdida de los finos que las otras dragas enunciadas no pueden evitar cuando cierran mal.

En estas dragas, suele ser necesario la eliminación del líquido que se acumula en su parte superior, el que debe ser vertido con cuidado para no alterar la representatividad del sedimento colectado, este problema acontece a pesar de la presencia de las pantallas protectoras, que se despliegan cuando el equipo se eleva hacia la superficie, luego de concretada la colecta del sedimento.

Si bien el tamaño y peso de estos equipos no es relevante, deben tomarse serias precauciones en su apresto y calibración, dada la peligrosidad de cierres accidentales, asegurar bien las sogas y/o barras de acoples del equipo, sistemas de lastre en zonas correntosas y en especial cuando se opera en espacios reducidos (botes), tratar de llevar solo el material, envases y reactivos estrictamente necesarios y el de seguridad (2 personas como mínimo, salvavidas, radiotransmisores, etc.).

El sedimento colectado, es trasvasado luego para su homogeneización y fraccionamiento en recipientes y envases especialmente tratados, de forma tal que no se altere su composición ni se contamine la muestra.

Cuando se necesita un volumen grande de sedimentos, debe en general repetirse el muestreo, dado que estos equipos manejan cantidades no relevantes, por ejemplo: la draga Birge Ekman, que es apta para lechos blandos arcillosos y limos con poca arena, posee una cubeta extractora de unos 15 cm de largo, pesa unos 4 a 5 Kg y cuando cierra sus mandíbulas, corta hasta una profundidad máxima de 4,5 cm., el área superficial abarcada es de 230 cm2 aproximadamente, y el volumen colectado es del orden de 3.900 cm3.

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Draga Shipek

+ Muestreo de sedimentos sub-superficiales en cuerpos de agua profundas con cilindros extractores tipo CORE

Consisten generalmente de un cilindro extractor con boquilla inferior filosa y otro cuerpo interior similar, de acetato u otro material inerte respecto al sedimento y compuestos a analizar; este último que es el que en realidad colecta el sedimento extraído del estrato que interesa al estudio.

Suelen enunciarse tres categorías aptas para operar acorde al grado de dureza/ compactación del lecho a horadar y la longitud del estrato a analizar: los que operan por efecto de la gravedad, a pistón y los vibradores:

a) Los primeros utilizan su peso para operar, que si es relevante, mayor es su facilidad para penetrar en el lecho, algunos equipos poseen aletas y lastres adicionales que facilitan su orientación e introducción por gravedad en el lecho de sedimento. En ocasiones suele balancearse el peso versus el espesor del cilindro externo, cuanto mas fino menor resistencia a la penetración en el sedimento, otro factor importante es diámetro del cilindro si este es grande se favorece la velocidad de descenso del muestreador (menor resistencia / mejor orientación) y los sistemas de cierre en la parte superior y/o inferior del equipo para evitar el lavado de la muestra pueden afectar la velocidad de descenso y grado de penetración del CORE ; Algunos son pesados y anchos como los del tipo Kastenlots con paredes finas y obtienen una penetración eficiente hasta los 2 metros alcanzando algunos hasta 6 metros.

b) Los de tipo pistón se emplean en zonas blandas, son pesados y trabajan generando un vacío al quedar el pistón apoyado en la capa superficial del lecho esto reduce la resistencia a la fricción favoreciendo la penetración en el lecho de la carcaza exterior (fina y afilada), se han llegado a obtener muestras de hasta 30 m de longitud con diseños especiales del equipo.

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c) Los Vibro CORE, se utilizan para operar en áreas con sedimentos duros o con alto grado de compactación, la fuente de energía de estos equipos puede ser eléctrica o por aire comprimido, los equipos son básicamente los mismos que los ya comentados pero la vibración en el cilindro o barreno externo fluidifica el sedimento, facilitando la penetración.

Existen equipos cuya longitud llega hasta los 12m se cuestiona la alteración que ocasiona esa vibración sobre la distribución de partículas de sedimento, aunque esta es mínima y no amerita el uso de otros equipos más caros y complicados para este fin.

El material es retenido por el vacío generado en la parte superior del cilindro y/o mediante cierres plásticos tipo cáscara de huevo que se despliegan o activan cuando el cilindro inicia su repliegue hacia arriba abandonando el fondo del lecho y es llevado hacia la superficie del río o lago, el sedimento, aún los finos quedan dentro del cilindro interior (de acrílico) del CORE.

Los equipos de muestreo deben estar diseñados de tal manera que no provoquen en lo posible, alteraciones en las capas superiores del sedimento y minimicen la pérdida del material de poca densidad allí existente, dado que durante el proceso de extracción de la muestra este suele escurrirse del equipo colector, alterando la representatividad de la muestra.

Los cubos de dragas excavadoras y palas de mano o similares para colecta de sedimentos, no son recomendables cuando se desean detectar en especial orgánicos a nivel traza, la mayoría de los equipos existentes generan disturbios en las capas de sedimento, pero este efecto puede minimizarse si se opera correctamente.

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Muestreador de Sedimentos Smith – Mc- Intery

Pautas a considerar en la preparación de campañas y metodología de muestreo a emplear en la estación de monitoreo de sedimentos:

> Determinar la magnitud del esfuerzo, tiempo y riesgos que implica la concreción del trabajo en la estación a relevar, efectuando una primera inspección para seleccionar el equipo a usar en el muestreo, la factibilidad de operar desde puentes, botes o desde la orilla y la disponibilidad de los medios auxiliares para dicho fin.

> Analizar la factibilidad de ubicar la estación de muestreo en otro lugar si existen riesgos para la salud / seguridad del personal operador o problemas

de acceso al punto de toma (ejemplo: propiedad privada, malos caminos, etc.) que generen demoras o afecten la seguridad de los equipos y materiales a utilizar en campaña, es muy importante

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considerar la aptitud del lugar elegido para llegar al mismo y operar en condiciones críticas (ejemplo: estiaje y crecida / fuertes lluvias)

Cuando se opera desde muelles, puentes o embarcaciones asegurar un extremo de las cuerdas que van al muestreador a puntos fijos seguros de la plataforma base, y que la longitud de la cuerda es suficiente para llegar hasta la profundidad deseada, el sistema debe permitir la orientación vertical y muestreo del punto elegido en la estación, pese a las condiciones externas que perturben las tareas (ejemplo: vientos, fuertes corrientes en ríos) si fuera posible mediante aletas direccionales y/o lastres, para reportar el valor de profundidad real y llegar al punto de toma que interesa al estudio.

Seleccionar y preparar solo el equipamiento a utilizar en la toma, que debe estar limpio, descontaminado y protegido (ejemplo: envuelto en papel de aluminio) y su funcionamiento sea correcto (implica pruebas antes de enviarlo a campaña)

Coordinar con el personal de laboratorio los horarios factibles para la recepción del material colectado durante el monitoreo en la región (en algunos casos se requiere un pretratamiento o procesamiento inmediato, (ejemplo: compuestos volátiles) y efectuar una programación de las estaciones diarias a relevar y su localización atendiendo también a sus recomendaciones.

Debe evaluarse la posibilidad de efectuar algunas determinaciones simples o de urgencia en laboratorios regionales y enviar el resto al laboratorio principal designado, vía aérea o por medios más económicos si la preservación y tiempos permisibles para el análisis de los compuestos de interés no son transgredidos.

En caso de que la estación sea parte de una red de monitoreo que sigue operando en otros períodos o no, siempre es recomendable identificar perfectamente la sección de muestreo mediante estacas / banderines en la costa y boyas que queden en el punto de toma y croquis alusivos, además de su localización en los mapas.

Dejar constancia en las planillas de datos de campo, las condiciones hidrológicas acontecidas durante el muestreo, caudal, profundidad hasta el lecho, profundidad del lecho y/o del estrato de sedimento colectado (tipo predominante en la zona: pedregoso / blando / consolidado / rocoso), morfología de la sección / profundidad media / perfil de la sección aforada.

Caracterización de los procesos que determinan la contaminación de los sedimentos del lecho de Cuerpos Hídricos Superficiales

Aspectos que inciden en la adsorción / desorción de compuestos tóxicos en sólidos suspendidos y sedimentos de río

El efecto contaminante de la mayoría de los compuestos que pasan de un estado disuelto en la columna de agua a ligados a partículas en suspensión y / o acumulados en el lodo o sedimentos del lecho del río, varían su incidencia ambiental según su concentración y estado de biodisponibilidad predominante.

La existencia de barros contaminados afecta prioritariamente a los organismos acuáticos que allí viven, que se nutren o requieren ese hábitat para su reproducción, por ejemplo: los peces.

Estos últimos y el bentos, se convierten ahora en bioacumuladores de tóxicos y en casos extremos de polución el barro inhibe el crecimiento y hasta llega a producir la muerte de los organismos bentónicos, limitando la supervivencia de los organismos superiores que se nutren de ellos.

Este es un factor que altera el equilibrio ecológico en la columna de agua y es factible que la caracterización a través de concentración de poluentes versus Niveles Guía o ICA no lo denoten en forma taxativa.

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Se describe a continuación un breve resumen las bases teóricas que se manejan en la actualidad (US EPA) para el diseño del Indice de Calidad para Sedimentos (ICSed)).

Las últimas investigaciones llevadas a cabo, tienden a establecer Criterios de Calidad para ellos, focalizándose en el denominado equilibrio de partición, para los tóxicos vinculados a hidrocarburos aromáticos policíclicos, clorinados y pesticidas, ligados al carbono orgánico contenido en el sedimento.

En tanto que para los compuestos asociados a metales pesados, el énfasis se nota en los estudios de los sulfuros ácidos volátiles (SAV) que caracterizan a los metales asociados a sulfuros en la fase sólida del sedimento determinando su grado de disolución y/o biodisponibilidad.

Estas investigaciones y otras aún en curso, permitirán predecir la interacción química entre sedimentos y contaminantes, definiendo qué concentraciones son capaces de soportar los organismos bénticos y otros a ellos asociados.

Factores fisicoquímicos que influyen en la remobilización de tóxicos ligados a sedimentos

Tanto los metales pesados como los compuestos orgánicos pueden ser liberados de los sedimentos por diversas causas, generando niveles de toxicidad de mayor peligrosidad que la que poseían cuando estaban ligados y en las condiciones de equilibrio previas al proceso que desencadenó el cambio.

Los factores que determinan los cambios son entre otros los siguientes:

a) Incremento de la salinidad del medio acuático:

El incremento del tenor salino en el medio acuático puede deberse a condiciones de alta evaporación o a efecto de marea, generando una competencia entre los cationes disueltos y los iones metálicos adsorbidos, que resulta en el reemplazo de parte de los mismos.

Aguas abajo de la interfase o sección del río alcanzada por el efecto de marea, suele darse la movilización de elementos tales como mercurio, cinc, cromo, plomo, cobre y arsénico, provenientes de la precipitación de compuestos de los efluentes industriales que suelen llegar al río, (este fenómeno aconteció en el río Rhin, Rep. Federal de Alemania, 1984)

En estos procesos influye además el déficit de oxígeno, que favorece la formación de complejos orgánicos solubles, decreciendo consecuentemente la porción de los sulfuros metálicos respectivos, que aportan ahora el elemento tóxico.

Pueden producirse además fenómenos de floculación por el aumento del cloruro de Na y Ca, asociados al agua de marea, donde este efecto existe se verá afectada la adsorción de metales, las condiciones de equilibrio a que se llega finalmente, dependen de las reacciones predominantes en cada caso en particular.

Otro aspecto, esta vez favorable para la calidad del agua del curso, es que el ingreso del agua de marea genera dilución, que si su contenido en poluentes es bajo respecto al del río, la situación general mejora.

b) Disminución del pH y lixiviación debida a ácidos orgánicos:

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Bajar el pH favorece la desorción de cationes metálicos, cambios drásticos en el pH de aguas pobres en iones bicarbonato, pueden causar una fuerte disolución de un amplio rango de metales.

Este efecto es notorio cuando se analizan las aguas del río luego de que este recibe el drenaje de zonas mineras (efluentes ácidos) generándose luego disolución de hierro, manganeso, níquel, cobalto, cobre y cinc.

La presencia de ácidos orgánicos también afecta a las partículas metálicas atrapadas en el sedimento, lixiviando y liberando a estos compuestos.

b) Transformaciones microbiológicas (ejemplo: metilación):

Este tipo de acciones favorece la liberación de metales mediante la formación de compuestos capaces de complejar los iones metálicos y pueden alterar las condiciones físicas, pH y Potencial Redox del ambiente (interfase agua / sedimentos)

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El mayor riesgo se asocia a la conversión de compuestos inorgánicos metálicos en moléculas orgánicas.

La formación de compuestos metílicos de los metales sedimentados tales como arsénico, plomo, mercurio, selenio convierten a estos compuestos en elementos de mayor toxicidad para el medio ambiente.

Los compuestos que están enterrados a una distancia mayor a 10 cm en el sedimento, pueden considerarse fuera de la influencia de la acción microbiológica y en cierto modo aunque su potencial de polución sea alto, se halla más protegido el medioambiente circundante al que no llega su acción tóxica, si se mantienen allí.

Un aspecto importante a considerar en cuencas muy contaminadas, es la generación de ácido sulfídrico (SH2) por la degradación anaeróbica de los barros de fondo que suelen contener compuestos orgánicos sulfurados y sulfatos inorgánicos, el gas es soluble en agua en proporciones de hasta 4 mg/l (a 20 °C).

El SH2 es un gas de efecto muy tóxico para los organismos acuáticos (en especial peces) y cuyo olor a huevo podrido es fácilmente detectable en el aire por los seres humanos (en diluciones de 0,002 ppm)

El equilibrio químico SH2 → SH- + H+ //// (AAA) SH- → S= + H+

Esta ecuación es reversible y su definición es dependiente del pH y del nivel de OD

El compuesto no disociado es el tóxico (SH2 ) y por ejemplo: a un pH 7 y niveles de anaerobiosis, las proporciones de concentración llegan a un 50 % de lo indicado en AAA

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En zonas bien aireadas, el SH2 se oxida a sulfatos, minimizando su efecto venenoso.

Conviene recordar por ejemplo: que el Nivel Guía para la protección de la vida acuática corresponde en este caso a una concentración de: 2 mg/l SH2 (no disociado), que implica un nivel aproximado de 0,3 mg/l del total de (SH2)

d) Cambios en el Potencial Redox y/o en el nivel de Oxígeno Disuelto (OD)

El decrecimiento del Potencial Redox, es causado principalmente por la actividad microbiana asociada al incremento de materia orgánica, que si en el sedimento reinaran condiciones óxicas podría haber sido completamente oxidada a CO2 eliminándose del medio el carbono orgánico de la misma.

La materia orgánica en solución puede transformar por ejemplo: al Fe (OH)3 de los sedimentos a Fe ++ soluble, algunos de los metales que llegaron al sedimento por mecanismos de coprecipitación pueden ser remobilizados y liberar sus toxinas en el medioambiente.

Estudios efectuados vinculados con la redisolución de compuestos de cobre, cinc y cadmio, han establecido que el proceso está más ligado a la actividad microbiana y posterior formación de complejos que a la migración de los elementos metálicos.

e) Presencia de agentes complejantes (ejemplo: NTA) En los países industrializados, en los que se promueve el reemplazo del uso de los detergentes fosfatados por compuestos tipo NTA (ácido nitrilo tetracético), para evitar el problema de eutroficación de los cursos de agua, se pueden generar en cambio daños debido a la alteración de los sedimentos.f) Estos compuestos sintéticos tardan en degradarse y pueden causar la solubilización de los metales pesados del sedimento a través de la formación de quelatos, estos compuestos e incluso el NTA son finalmente biodegradados.

Un eficiente tratamiento de los desagües cloacales en las plantas respectivas antes de su vuelco al curso receptor, evita llegar a niveles de concentración significativos de NTA, acotando su efecto ambiental negativo.

f) Perturbaciones físicas en el lecho del río (ejemplo:dragado):

Las modificaciones generadas por procesos naturales en el lecho del río tales como oleaje inducido por vientos, actividad de la fauna y las acciones antropogénicas de realineación / canalización del curso de agua, movimiento de embarcaciones y dragado, causan también la liberación de nutrientes y contaminantes contenidos en el sedimento.

El proceso natural de ingreso de los contaminantes ligados al sedimento hacia la columna de agua, es la dispersión de las especies solubles concentradas en el agua de poro al agua adyacente al sedimento, este es el medio prioritario en estado de equilibrio, aunque los eventos ocasionales generados por causas como las ya enunciadas, suelen ser también significativos.

Otras características del sedimento influyen también en su capacidad para absorber compuestos contaminantes: tamaño de partículas, tipo de arcilla predominante y pH, además del ya comentado caso del carbono orgánico y contenido de sulfuros.

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Calidad del sedimento y su incidencia en aspectos biológicos

Desde un punto de vista biológico la contaminación ocasiona una disminución de la diversidad de organismos bénticos, la continua sedimentación de partículas orgánicas e inorgánicas ocasiona un efecto selectivo que repercute en la ecología del río.

Las materias grasas y derivados de hidrocarburos suelen mezclarse con las arenas, limos y arcillas en suspensión, dando lugar a sedimentos de tipo asfáltico.

Los desechos con hierro, generan costras ferruginosas que pueden cubrir partes del fondo del río, impermeabilizando extensas zonas bénticas, difíciles de colonizar por parte de los organismos que allí viven.

Por otra parte la continua sedimentación de las partículas ya aludidas, genera el enterramiento de los organismos bénticos, y la asfixia de los mismos por disminución del oxígeno y muerte por fricción.

La existencia de largos tramos de sedimento anóxico en un río, hace presumir que la producción ictícola en el área es nula y se va a mantener en ese estado hasta tanto se den condiciones para generar flora y fauna béntica, de la que depende la vida de los peces.

Muchos anfibios y peces de valor comercial solo se reproducen en nidos o huecos cavados en el lodo del fondo del río, donde depositan sus huevos, esto no puede hacerse en áreas de continua sedimentación o con alto nivel de tóxicos biodisponibles.

II.2.2.a Criterio de calidad de sedimentos en función de su contenido en compuestos tóxicos orgánicos.

El aporte de este tipo de contaminantes puede o no generar riesgos al ecosistema en función del estado en que se halla en el sedimento, el que está compuesto de una fase líquida en los intersticios existentes entre los gránulos, además de su fase sólida (en el lecho del cuerpo de agua).

La llegada de estos compuestos al sedimento a través de procesos tales como adsorción y partición son naturales para ligarlos al mismo, en particular el de partición para los orgánicos no iónicos. Este fenómeno es dependiente de la solubilidad y en consecuencia es reversible, o sea que en condiciones de equilibrio la partición del compuesto orgánico es función de su solubilidad en agua.

Los compuestos no polares poseen en general limitada solubilidad en solventes polares como el agua, la solubilidad de los compuestos orgánicos es generalmente mucho

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menor que la de las sales inorgánicas. Los compuestos muy insolubles particionan predominantemente hacia el sedimento y poco hacia el agua.

Estudios efectuados por la US EPA (Pavlov & Weston 1984), permiten asumir que la distribución de los contaminantes en los distintos compartimentos del sedimento, son controlados de una manera predecible por un estado de equilibrio continuo entre el sedimento y el agua intersticial.

La partición hacia esas dos fases puede ser en consecuencia calculada en base a la cantidad de sorbente en el sedimento, constituyendo el carbono orgánico el elemento prioritario en ese aspecto.

La ruta principal de exposición para los organismos que residen en el sedimento es el agua intersticial, es decir que solo la concentración del poluente que particiona hacia esa fase es de interés para la acción poluente (tóxica), lo que va al sedimento y se liga al mismo, se considera no disponible para la biota.

El enfoque que a través del concepto equilibrio de partición se hace sobre el tema, asume las siguientes hipótesis:

Los compuestos químicos adsorbidos en el sedimento logran luego de un período apropiado, un equilibrio termodinámico que permite correlacionar el nivel de concentración del poluente en el sedimento con el existente en el agua de poro.

De esta forma puede conocerse la masa del compuesto químico presente en una fase a partir del dato de la otra, una de las mejores correlaciones se expresa mediante el denominado coeficiente de partición normalizado a través del contenido en carbono orgánico del sedimento, para el contaminante en cuestión.

Las características de los contaminantes orgánicos contenidos en el sedimento, se referencian al denominado Coeficiente de Partición: Octanol / Agua; (Referenciado comúnmente a través del Log P o Kow), que determina si el compuesto se mantiene en la fase acuosa o en el sedimento.

Karickhoff demostró que existe una dependencia lineal entre el coeficiente de partición sedimento/agua, con el contenido de Carbono Orgánico del sedimento, independientemente del tipo de sedimento o lugar de donde proviene el mismo, formulando la siguiente expresión:

Kp= [Koc]×[Xoc]

siendo:

Kp: Coeficiente de partición que vincula al soluto y solvente a través de isotermas de adsorción lineales, curvas que tienen como ordenada el valor (μg de Comp Orgánico / Kg de sedimento) vs Cw (μg de Comp. Orgánico disuelto / l de solución)

K oc: Coeficiente de partición expresado en base al contenido de C orgánico del sedimento.

X oc: Fracción de masa de Carbono orgánico en el sedimento.

La normalización del contenido de compuestos orgánicos en el sedimento en función del contenido en C orgánico, acota casi totalmente la variabilidad de los Kp, para sedimentos que posean un contenido orgánico mayor del 0,2 %

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Prevalecen en este medio y para nuestros estudios respecto a incidencia ambiental de estos compuestos las relaciones de tipo lineal:

X= Kp× Cw

Y no las de Freundlich o Langmuir, dado que regularmente se está en presencia de soluciones diluidas.

Se suele utilizar también la expresión:

Koc=(0,63) × (Kow)

donde:

Kow: es el coeficiente de partición Octanol / Agua

Es decir Kow es el cociente en condiciones de equilibrio de: concentración del compuesto químico en octanol / concentración del compuesto en agua.

Estos principios, permiten estimar la biodisponibilidad de los compuestos no iónicos adsorbidos en el sedimento, que como ya enunciamos es la clave para determinar el potencial tóxico de los mismos en dicho medio.

Los ensayos efectuados demuestran diferente nivel de toxicidad para distinta clase de sedimentos, aunque tengan igual concentración total de contaminante, pero difieren en los valores normalizados.

Por ello, se prioriza el concepto de metal y compuesto orgánico libre o biodisponible para evaluar la toxicidad y prever la protección adecuada a los organismos acuáticos.

La mayoría de los ensayos tendientes a establecer niveles de toxicidad en base a la modalidad: dosis de poluente / respuesta, se adecuan a esta teoría de valores normalizados, y a las concentraciones existentes en el agua de poro, pudiéndose citar experiencias exitosas con compuestos tales como PCBs, Kepone, Dieldrin, DDT, Fluoranteno y Cadmio, que han resultado exitosas.

Es decir basándose en la concentración del poluente en el agua de poro, puede derivarse un CC Sed acorde al criterio de calidad de agua adoptado para protección de vida acuática (valores de concentración para el compuesto disuelto en toda la columna de agua)

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Para el caso de los compuestos orgánicos debemos recordar que valores de Log P mayores de 7 indican que el compuesto esta fuertemente ligado a los sedimentos y si son menores a 4, están disueltos en el agua.

Es difícil predecir el comportamiento de los compuestos cuyo Log P están en el rango de 4 a 7, muchos de los más persistentes y peligrosos están en esa categoría (ejemplo: PCBs).

Si la ecuación precedente se resuelve para (X) dis, el Criterio de Calidad de Agua puede ser utilizado para definir los límites del contaminante en el sedimento.

La siguiente ecuación se utiliza para calcular un Criterio de Calidad para Sedimento (CCSed), en función del existente para Calidad de Agua (CCA) para un compuesto determinado.

Podría adaptarse niveles objetivo para una región y/o tramo definido del cuerpo de agua, si se hallan definido los usos prioritarios y trabajar de manera similar para dicho caso en particular.

CCSedoc =(Koc)× (CCA)

Koc: Coeficiente de partición sedimento - Agua, normalizado en función del Carbono orgánico del sedimento.

Esta ecuación calcula el valor del CCS oc (normalizada en función del C orgánico) es también un Nivel Guía, independiente del tipo de sedimento, y del lugar de donde proviene.

Para determinar si existe contaminación debido a un determinado compuesto químico en el sedimento, se mide primero la concentración total del mismo y el porcentaje de Carbono orgánico, se calcula luego la concentración del compuesto por unidad de C orgánico y se compara con el CCSed oc, para determinar si existe riesgo o no.

Si los valores medidos superan la Norma CCSedoc, peligra la supervivencia de los organismos en el sedimento.

La metodología para evaluar efectos acorde al Criterio de Calidad de Sedimentos (CCSed), varía según el tipo de compuesto, derivando valores acorde al nivel de protección ambiental y nivel de certidumbre que se defina para el caso en cuestión.

La mayoría de los sedimentos se comportan como sistemas reductores, por lo que la medición del Potencial Redox en ellos es un factor importante, que indica su poder para alterar el estado de los contaminantes y equilibrios de partición respectivos.

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Criterio de calidad de los sedimentos en función de su contenido en contaminantes metálicos

Para estimar la toxicidad asociada a una determinada concentración de un metal pesado en el sedimento, es necesario también estimar la biodisponibilidad del mismo.

Trabajos efectuados en los laboratorios de US EPA mostraban diferente nivel de toxicidad, pese a estar utilizando sedimentos que tenían igual nivel de Metales totales

Si bien se sabe que estos metales pueden formar sulfuros insolubles, no es muy conocida su función de actuar como sistema reactivo de fase sólida sulfurada, que está disponible para atrapar los metales, convirtiéndolos en no aptos para degradar ni utilizar por la biota, o sea no tóxicos.

La presencia de sulfuros es algo común en los sedimentos marinos y en aguas superficiales, siendo este compuesto la forma predominante del azufre en los sedimentos anóxicos,

Para los metales se tiende a utilizar a los llamados sulfuros ácidos volátiles (SAV) para normalizar el nivel de concentraciones tóxicas.

Diversos ensayos han demostrado que no existe mortalidad significativa para los organismos bentónicos testeados (anfípodas, oligoquetos, gusanos, etc.), si la concentración molar de los sulfuros ácidos volátiles (SAV) en el sedimento, es mayor que la concentración molar de los metales extraídos en forma simultánea del mismo sedimento.

Los SAV compiten en el sedimento por los metales libres en las aguas sobrenadantes, determinando la biodisponibilidad de estos contaminantes en el sedimento.

Lo expuesto deja de ser válido en sedimentos con bajo contenido de sulfuros, que suelen darse en zonas bien oxigenadas, que llevan al sedimento a condiciones óxicas

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Formulaciones propuestas para normalizar la concentración de metales pesados en sedimentos.

Las experiencias realizadas para determinar la toxicidad aguda del cadmio y níquel en sedimentos y la incidencia de los SAV en este proceso, permitieron llegar a las siguientes conclusiones, extrapolables para el caso de otros metales:

> El equilibrio termodinámico que define la distribución de las especies químicas en la fase sólida y disuelta del sedimento se alcanza rápidamente, en la escala de minutos a horas.

> Si los sulfuros en dicho sistema están predominantemente en fase acuosa, la reactividad es mayor. El producto de solubilidad de los sulfuros metálicos formados es tan pequeño que la actividad del metal en el sistema: agua intersticial / sedimento, está muy por debajo de la que genera mortandad en los organismos allí expuestos.

> La principal reserva de sulfuros está constituida por el sulfuro de hierro (SFe) y el de manganeso y no todas las fuentes poseen igual reactividad.

Se puede inferir, acorde a las últimas investigaciones sobre esta temática, que esta reducción de la actividad metálica y la toxicidad que esta genera en el sistema agua intersticial / sedimento, se da para todos aquellos metales que forman sulfuros más insolubles que el SFe.

Esto explica la baja toxicidad reportada por sedimentos con alta concentración de metales, regulada ahora por la baja solubilidad de los complejos metal - sulfuro, que hacen que la concentración en el agua de poro / o intersticial del sedimento no llegue a superar el umbral tóxico.

Los sulfuros y estos metales son extraídos del sedimento utilizando la técnica del ácido clorhídrico frío, la fase sólida de sedimentos sulfatados que es soluble en ClH frío, es convencionalmente llamada sulfuros ácidos volátiles (SAV) y la concentración de metal que es simultáneamente extraída en dicho proceso se llama MSE.

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No se observa toxicidad para la biota en el sedimento, cuando los metales están ligados al sedimento y cuando medidos acorde a concentraciones molares, el valor para los SAV es mayor que la suma de las concentraciones molares de los metales ligados al sulfuro.

Las investigaciones indican que la biodisponibilidad de los metales en el sedimento depende de la actividad química del metal en el sistema: Sedimento / Agua intersticial, en consecuencia las propiedades del sedimento que determinan la actividad del metal en dicho sistema, también determinan la fracción de metal biodisponible y potencialmente tóxica, el indicador utilizado es la concentración de SAV.

Para valores de MSE / SAV menores que 1 no se manifiesta toxicidad aguda (mortalidad mayor del 50%), para valores mayores la mortalidad de las especies sensitivas aumenta.

Valores Guía de Calidad de Sedimentos adoptados como referencia para el caso de cuerpos lacustres (Rigen en la provincia de Ontario, CANADA).

Consideramos relevantes los trabajos realizados sobre contaminación de los sedimentos en el área de los grandes lagos, que derivaron en una serie de normas establecidas a nivel provincial (Ministerio del Medio Ambiente) en Ontario. En ellas se indica el nivel a partir del cual se empiezan a sentir efectos nocivos en los organismos bentónicos y en la biota y aquellos que generan efectos tóxicos graves.

Los valores hallados, acorde a bioensayos similares metodológicamente a los que efectúa la US EPA, pueden utilizarse como referencia, en particular los referidos a los compuestos orgánicos ya que están normalizados en base al contenido de carbono orgánico de los sedimentos.

Citamos también los valores para los metales pesados, aunque adolecen del problema de ser normas aplicables solo al tipo de sedimentos del área en cuestión (Grandes Lagos CANADA / USA), ya que estas estimaciones han sido realizadas acorde a valores de concentraciones totales del metal en el sedimento y no normalizadas a través del contenido en sulfuros ácidos volátiles.

Pero pueden ser consideradas como Niveles de referencia, a nivel mundial para dichos elementos y para compuestos orgánicos en cuerpos lacustres.

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Los niveles de concentración están expresados en unidades (μg) / (g de peso seco) o (ppm), que generan efectos leves y graves.

En este último caso, los niveles afectan la salud de todos los organismos que residen en el sedimento y a la biota del sistema de la columna de agua que depende de los mismos.

Los sedimentos se hallan muy contaminados por lo que es necesario constatar su categorización como residuos tóxicos, en cuyo caso si son dragados, no pueden ser dispuestos en otros cursos hídricos aledaños ni en zonas costeras, sino en terrenos especialmente habilitados para su recepción.

Se detallan a continuación los valores guía enunciados para. metales.

Metales Efecto leve Efecto grave Metales Efecto leve Efecto graveArsénico 6 33 Cadmio 0,6 10Cromo 26 110 Cobre 16 110Hierro (%) 2 4 Plomo 31 250Manganeso 460 1.100 Mercurio 0,2 2Níquel 16 75 Cinc 120 820

Nutrientes Efecto leve Efecto grave Nutrientes Efecto leve Efecto graveTOC (%) 1 10 NTK 550 4.88P. Tot 600 2000 TOC = Carbono Orgánico Total, NTK = Nitrógeno Total Kjelahl, P Tot = Fósforo Total

Compuestos orgánicos, las concentraciones son expresadas en μg/g de peso seco, (ppm); en la primera y segunda columna que corresponden a niveles que no generan efectos perjudiciales detectables, generan leves y finalmente para la última columna (efectos graves) se dan en (μg/g de carbono orgánico).

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Compuestoorgánico Efecto no detectabl

Efecto leve Efecto grave **

Aldrin — 0,002 8BHC — 0,003 12Alfa BHC — 0,006 10Beta BHC — 0,005 21Gama BHC 0,0002 * 0,003 (b) * 1 (c)Clordano 0,005 0,007 6DDT (total) — 0,007 12op + pp – DDT — 0,008 71pp –DDD — 0,008 6pp –DDE — 0,005 19Dieldrin 0,0006 0,002 91Endrin 0,0005 0,003 130HCB 0,01 0,02 24Heptaclor 0,0003 — —Heptaclor – Epóxido — 0,005 (b) 5 (c)Mirex — 0,007 130PCB (total) 0,01 0,07 530PAH (total) — * 2 11.000b = 10 % SLC, c = 90 % SLC, * Valor tentativo (junio 1.992)

** Los valores de esta columna deben ser multiplicados por el dato de Carbono Orgánico Total (Valor máximo 10%) para expresar el valor total del compuesto en la masa de sedimento Ejemplo: si el análisis de un sedimento determinado nos da un valor de 30 ppm de PCB y el TOC es del 5 % . El nivel real que genere efectos graves sería = 530 x 0,05 = 26,5 ppm . O sea que la muestra analizada (30 ppm) excede el Nivel Guía.

PAH Total = implica la sumatoria de 16 compuestos orgánicos diferentes: Acenafteno, Acenaftileno, Antraceno, Benzo (k) fluoranteno, Benzo (b) fluoreno, Benzo (a) Antraceno, Benzo (a) pireno, Benzo (g,h,i) perileno, Criseno, Dibenzo (a,h) antraceno, Fluoranteno, Fluoreno, Indeno(1,2,3-cd) pireno, Naftaleno y Pireno

Valores Guía de Parámetros adicionales que indican contaminación del sedimento y no hacen recomendable su disposición final (en caso de dragado o para relleno de otras áreas) en cuerpos hídricos superficiales ni en las zonas costeras aledañas:

Aceites y Grasas = 0,15 %Cianuros = 0,1 ppmAmoniaco = 100 ppmCobalto = 50 ppmPlata = 0,5 ppm

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Alteraciones en la calidad de agua que pueden generarse en la columna de agua luego de la remoción de sedimentos o dragado del lecho de canales, ríos y/o cuerpos lacustres.

Debe evaluarse en especial el estado en que queda el sedimento remanente luego del dragado, que puede ocasionar mayores problemas que los ya existentes en el curso superficial analizado.

Los fundamentos que determinan la necesidad del dragado pueden se las siguientes:

+ Hidráulicas:

Se desea un mejor escurrimiento de las aguas superficiales. Esta acción repercutirá en la velocidad de sedimentación de las partículas suspendidas y en la relocalización de los sedimentos y contaminantes a ellos ligados, aguas abajo del punto de descarga del efluente contaminante y presumiblemente a una mayor distancia, en el mismo sentido de la que actualmente se encuentran depositando los sedimentos aludidos.

+ Razones de navegabilidad+ Razones de saneamiento:

Se desea eliminar una fuente potencial de contaminación para las aguas superficiales, respecto a este punto debemos tener en claro los siguientes aspectos para el manejo del tema:

Precauciones a tomar en caso que el material extraído posea características tóxicas y pueda ser calificado como Residuo Peligroso, en ese caso deben disponerse solo en zonas específicas autorizadas para recibir ese tipo de cargas y no en predios como los de los denominados Rellenos Sanitarios, que aceptan sedimentos y desechos con niveles de contaminación moderados.

Su incidencia sobre las fuentes de agua superficiales y subterráneas debe ser evaluada a través de ensayos de lixiviación acorde a la metodología específica que define la característica tóxica o no del residuo testeado.

La disposición de los barros, aún en el caso de los no tóxicos deberá ser acordada con las autoridades comunales y gubernamentales que correspondan, para que no se vean afectados los usos de la cuenca ni la seguridad de la población allí residente.

En muchas regiones es usual la recuperación de tramos de la costa muy erosionados con material de dragado y defensas para minimizar los procesos de erosión o el relleno de zonas bajas, si el material no se halla contaminado, es decir una vez seco su composición no debe diferir de las Normas que corresponden al uso de la tierra en dicha área (ejemplo: zona residencial / uso recreativo, etc.) .

La disposición del material dragado sobre el mismo curso de agua u otro similar no debe efectuarse sin antes verificar la incidencia del nivel de poluentes que posee el material extraído sobre el existente en el lecho de un río, si este fuera el caso analizado en el tramo en el que se desea volcar.

Estas limitaciones son aún mayores si en dicha zona se hallan las tomas para plantas potabilizadoras de agua, o áreas en las que se prioriza el uso recreacional con contacto directo para la población.

Muestreo de calidad de agua y determinación de cargas másicas de poluentes en efluentes de tipo industrial.

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Los equipos de medición y materiales para la colecta de muestras, distribución y preservación de las mismas para su determinación en campo o en laboratorio, deben en este caso satisfacer condiciones adicionales a las ya enunciadas para el caso de monitoreo en cursos superficiales, en los que regularmente los objetivos son de caracterización de niveles medios de concentración de poluentes y tendencias respecto a Valores Objetivo asociados a los usos del agua, priorizados para la cuenca en cuestión.

Las mediciones que en este caso efectúan los Entes de Control Ambiental en las bocas de inspección, o de acceso al canal del efluente que llega al curso receptor o en inmediaciones a este punto y están dirigidas a la verificación de Normas referidas al nivel máximo de concentración de los parámetros críticos asociados al vertido de la industria específica analizada y a la carga másica que llega al receptor luego de pasar por las plantas de tratamiento respectivas.

En nuestro país no existen normativas respecto al nivel de polución de los sedimentos, por ello recomendamos como un nivel mínimo de referencia los ya enunciados en las Tablas del Ministerio de Medio Ambiente del Canadá, cuando se comparen los sedimentos extraídos en un tramo determinado, versus los de la zona de descarga aguas abajo, ninguno debe superar en principio las concentraciones que generan efectos perjudiciales leves sobre la salud de la biota, la población y el medioambiente.

Requiere un especial análisis la incidencia de metales pesados, plaguicidas y compuestos orgánicos cuando en la zona en cuestión, se emplea el agua como fuente de plantas potabilizadoras, uso agro/ ganadero y recreacional.

Medición de contaminantes en conductos y/o canaletas que transportan efluentes de tipo industrial

Deben tomarse en lo posible todas las medidas de precaución para operar con seguridad y eficiencia en recintos no siempre amplios o localizados en zonas difícilmente accesibles para la toma de muestras y aforos.

Trabajar cuidando la integridad de los reactivos, equipos de muestreo, envases, materiales e instrumentos portátiles de medición.

Por ejemplo: para estos últimos, limpiando bien los sensores luego de trabajar con líquidos oleosos o muy agresivos (pH extremos), extrayendo las muestras con equipos apropiados, preservando y envasando las mismas, acorde a metodologías científicamente inobjetables.

Debe cumplimentarse demás la cadena de seguridad, para el eventual caso de discusiones o litigios en el ámbito judicial por parte de los industriales infractores contra los Entes de Control que acordaron los permisos de vuelco para el caso en cuestión.

Es un requisito importante constatar el buen funcionamiento de los equipos de aforo que ya posee instalados la industria analizada y su aptitud para dicho fin acorde al tipo de efluente que se desea medir.

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La precisión del dato carga másica puede ser afectado no solo por fallas en la colecta y posterior determinación del parámetro contaminante en el laboratorio, sino por la medición del caudal erogado que aportaría significativamente a la cadena de errores factibles en la campaña de muestreo, además del objetivo de verificación de las normativas de vuelco derivadas del caudal erogado y concentración del poluente que determinan el flujo másico que llega al curso receptor, este tipo de información sirve además para:

þ Medir la eficiencia de remoción de determinados contaminantes por

parte de la planta de tratamiento de efluentes de la industria analizada.þ Evaluar los costos de tratamiento y su relación con los volúmenes

circulantes y posibilidades de hacer frente a mayores demandas (mayor

producción / flujos másicos) si se amplia la planta industrial.

Además del muestreo es conveniente una inspección de los equipos aforadores, tanto los directamente asociados al manejo del flujo circulante, como de los secundarios que traducen el dato a escalas graduadas / relojes / que se registran periódicamente la información mediante operadores de planta o en cartas (sensores / registro continuo).

II.3.2- Guía para la ejecución de tareas de monitoreo y control de calidad de agua y verificación de permisos de emisión en establecimientos de tipo industrial

Items prioritarios a Inspeccionar

Constatar la veracidad del dato reportado por el industrial revisando por ejemplo: las escalas de los vertederos, chequeo de medidas vs cartas de calibración, fórmulas utilizadas para el cálculo, valores integrados en el tiempo y en caso de dudas efectuar un aforo instantáneo en el lugar. Si los valores medios que entrega la planta industrial difieren en más de un 10 % de los medidos por el inspector, el sistema instalado y su datos suelen ser rechazados por las autoridades de control (ejemplo: este es el criterio adoptado por el NPDES - National Pollutant Discharge Elimination System - U.S.A

Constatar si el equipo de aforo instalado por la planta industrial es el adecuado para el manejo del líquido circulante atendiendo por ejemplo: a factores tales como: frecuencia (sistemas batch / continuo), nivel de sólidos suspendidos, rango de caudales que llegan a la colectora final. Existencia de cañerías en paralelo (by-pass) o diversificaciones aguas arriba del equipo medidor. Evaluar si la ubicación de la estación de aforo es la adecuada (acorde al permiso conferido) y también si la frecuencia de calibración del equipo e idoneidad del personal a cargo de estas operaciones hace confiables los datos reportados.

Medición de caudal en cauces o canales que transportan efluentes

Nos referiremos ahora a los equipos aforadores simples empleados regularmente en los establecimientos industriales por su eficiencia, resistencia y costo para cumplimentar los objetivos mínimos del relevamiento másico de poluentes y los arriba enunciados para optimización del funcionamiento de las plantas de tratamiento.

Estos se basan en la medición de la altura alcanzada por el líquido cuando es conducido a través de una canaleta especialmente diseñada que obliga al flujo atravesar una obstrucción, por ejemplo: una placa con escotadura en forma de “V” o rectangular o por toberas (tipo Parshall) que generan una

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aceleración del líquido a la salida y un sistema de equilibrio especial en las presiones aguas abajo y arriba.

En ambos casos se originan diferentes alturas para atravesar estos obstáculos y se activan sistemas de registro directo, o que un operador observa y correlaciona luego con tablas / monogramas / o fórmulas para determinar el caudal. Este dato se promedia en forma diaria o acorde a las normativas vigentes asociándolo con la concentración del poluente para determinar el flujo másico del mismo.

Ambos sistemas pueden operar con líquidos que posean sólidos suspendidos, en especial el último que elimina el problema de sedimentación de partículas, que a veces acontecen en los más simples, ya que mantiene los conductos y bordes de la canaleta que llegan a él libres de todo tipo de obstrucciones y pueden operar sumergidos respecto al pelo de agua o alturas aguas abajo del medidor, que no es lo recomendado para las canaletas simples, dado que se alteran las fórmulas y monogramas, ya estandarizados (según dimensiones del equipo) que se muestran al final de este punto.

Las premisas para operar con estos últimos equipos que se basan en instalar una placa en un plano perpendicular a la corriente que circula por la acequia, canaleta o caño parcialmente lleno con una ranura vertedero de bordes afilados en forma de “V”, rectangular, trapezoidal o sin contracciones.

En los primeros se asegura la continuidad y uniformidad del flujo, colocando el centro de la escotadura a una distancia de las paredes laterales de la canaleta no menor de tres veces II (altura sobre el borde o cresta de la placa respecto al ancho de la canaleta de acceso al medidor), las proporciones se muestran en las figuras subsiguientes.

El nivel del caudal a medir es quien determina la selección del vertedero y la forma ideal de la escotadura, por ejemplo: los rectangulares se utilizan para valores mayores a 3,4 m3 / minuto, las tipo “V” para caudales menores a 0,7 m3/ minuto, por último, se cuestiona a veces, la exactitud de la información reportada por las canaletas tipo “Cipoletti” respecto a las anteriormente enunciadas.

Siempre es necesario la no obstrucción del flujo de salida, que suele contraerse respecto a la sección media que llega a la ranura, esto se asegura dejando una distancia no inferior a 5 cm (para el rango de caudales enunciados) entre el borde de la placa y el pelo de agua a la salida del medidor.

Las relaciones altura / caudal para diferentes tipos de vertederos se dan en la tabla respectiva en el punto II.3.3.a. con las fórmulas de cálculo más reconocidas para las variantes que generan la contracción o no del flujo libre, que pasa por la placa del vertedero, por ejemplo: para las de tipo rectangular, se prefiere la ecuación ideada por Francis.

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Medición de caudal, listado de fórmulas altura / caudal, para diferentes tipos de vertederos

Vertederos Flujo contraído Flujo libre Comentarios

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RectangularesFórmulas deFrancis

Q= 3,33 x (L -(0,2 11) Exp 3/2

Q= 3,33 x ( (11 + h) Exp 3/2 - - (h) Exp 3/2 ) x (L - 0,2 11)

Q= 3,33 x L x (11) Exp 3/2Q= 3,33 x L x ( (11 = h)Exp 3/2 - (h) Exp 3/2)

Se desestima la velocidad de aproximación.

Se considera la velocidad de aproximación

Rectangulares/FórmulaKindsvater –Carter

Q = Ce x Le x (11e) Exp 1,5 Q = Ce x Le x (11e) Exp 1,5

Rectangulares/FórmulaCipolleti

Q = 3,37 x L x (11) Exp 3/2 no aplicable (NA) Se desestima la velocidad de aproximación

Ranurados enforma de V(ángulo de 90°)Fórmulas deCone 1 y 2 deKindsvater -Shen

1; Q= 2,49 x(11) Exp 2,48

2: Q = 8/15 x Tang (@/2) x x (2g x (11e) Exp 5 )Exp 1/2

no aplicable (NA) El caudal en

estos vertederos no es

influenciado por la velocidad de aproximación

Q= Caudal en pie 3/ seg ; L= Ancho de la cresta / o ranura en pies

H Altura en pies ; h = Altura en pies debida a la velocidad de aproximación V = 62/g

Ce Coeficiente ; Le = L + kb = Ratio de la cresta (l) / al ancho del canal (B), kb = L /B

He = 11 + 0,003 ; @ = Angulo de la abertura (Ejemplo: 90 ° o 60°)

Los caudales para vertederos con ranuras en ángulo de 90° y 60 ° pueden determinarse de los monograma siguiente (Referencia: 11andbook for Sampling and sample Preservation of Water and Wastewater).

Para otras formas de vertederos las relaciones 11/Q deben ser establecidas para cada caso en particular, determinando caudales y calibrando las escalas correspondientes.

Efectos de la contaminación del suelo sobre el Medio Ambiente69

Las actividades antropogénicas, han determinado que se produzcan situaciones de alteración de la calidad de los suelos y en muchos casos de contaminación de los mismos. En ocasiones estas alteraciones han sido involuntarias como en el caso de accidentes.

Desafortunadamente la degradación de la calidad de los suelos se ha debido a la falta de una conciencia ambiental y también a fallas en la legislación que impiden controlar estos excesos.

La contaminación de los suelos representa una pérdida de su capacidad de uso y por lo tanto una disminución sensible su valor económico, pero el aspecto más relevante es que constituye un riesgo para la salud de los seres humanos y el medio ambiente en general.

Para el primer caso, el efecto tóxico puede ser ejercido por contacto directo con el suelo a través de la dermis, por ingestión involuntaria como en el caso de niños que jueguen o mediante la percolación a los nivel freáticos.

La evaluación correcta del estado del suelo es por lo tanto de vital importancia .

En este manual se priorizan los aspectos derivados de la contaminación industrial, ya sea por manejo inadecuado de los efluentes líquidos y/o sólidos que llegan a la tierra o por causas accidentales y los que pueden originar la aplicación excesiva de plaguicidas en zonas agrícolas.

Otros aspectos importantes de esta temática, se está definiendo por las pautas para los Presupuestos Mínimos, en donde se hace un enfoque sobre el control de la degradación del suelo para preservarlo como recurso agroeconómicco y como hábitat natural de los ciclos biogeoquímicos, en especial el del carbono; en ellos se prioriza el mantenimiento de las condiciones físico - químicas de los suelos y del agua para riego, a fin de asegurar la producción de bienes agropecuarios en forma sostenible.

El criterio de sustentabilidad, esta muy ligado a las técnicas de uso de la tierra en el ámbito rural, laboreo agrícola, ganadería en zonas áridas y semiáridas y prácticas de riego inadecuadas.

La adopción de técnicas conservacionistas es liderada en nuestro país por el INTA (Instituto Nacional de Tecnología Agrícola), que apoya a las entidades agropecuarias para optimizar el uso de la tierra y a evitar la erosión y desertificación de los suelos en el país.

El objetivo es evitar la contaminación que esta temática genera, cuando se cometen excesos en el aprovechamiento agroganadero (intensivo) de zonas sensibles, en cuencas hídricas de importancia regional y/o nacional.

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Otro aspecto prioritario asociado a la contaminación de los suelos es el referido a sus efectos sobre los acuíferos, en especial aquellos que son a veces la única fuente de agua potable y riego en zonas áridas.

Retomando el objetivo delineado al principio de este capítulo nos referiremos solamente a la caracterización de zonas afectadas por el vuelco de efluentes (líquidos y/o sólidos) de tipo industrial y/o municipal (plantas de tratamiento cloacales, basuras, etc. ) o de las que no se posee ningún antecedente o información y que es necesario examinar su nivel de polución y riesgo que el mismo implica, para destinar el área en cuestión a usos priorizados regionalmente a nivel provincial o nacional. (ejemplo: recreación, asentamiento de zonas residenciales, desarrollo de determinados cultivos u otros usos agro - ganaderos)

Con este objetivo acotado que es solo parte de esta complicada temática de contaminación y deterioro de los suelos, solo un muestreo representativo permite asegurar que las muestras tomadas reflejen con exactitud, las concentraciones de los contaminantes presumiblemente presentes en un tiempo y espacio determinado, caracterizando de esta forma el lugar de interés.

Las etapas a cumplimentar para efectuar un muestreo representativo incluyen:

1) La recopilación de información disponible del lugar.

1) la selección de un adecuado plan de muestreo.

2) la elección del equipo correcto, la selección y uso de técnicas adecuadas.3) las correctas medidas de control de calidad.

5) la interpretación y presentación de los datos para su posterior análisis.

Metodologías para el muestreo de calidad de suelos en áreas afectadas por descargas y/o procesos contaminantes .

El primer paso para preparar un plan de muestreo representativo, es el de determinar los objetivos perseguidos. Una vez establecidos, éstos servirán para el desarrollo del futuro plan, de acuerdo con los objetivos determinados se establecerán las estrategias de muestreo como así también la cantidad de muestras requeridas para satisfacerlos en cada lugar (presencia y nivel de poluentes tanto cuali como cuantitativamente).

Aunque las condiciones y actividades varíen notablemente de un sitio a otro, los objetivos básicos serán los siguientes:

3 Establecer las amenazas para la salud, el bienestar público y el medio ambiente circundante en la zona afectada por la contaminación.

3 Localizar e identificar fuentes potenciales de contaminación. 3 Definir la extensión de la contaminación.

3 Determinar el posible tratamiento.

3 Documentar los fundamentos de las metas de remediación.

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Actividades previas al muestreo: reconocimiento del área, el equipamiento y la documentación necesaria.

La naturaleza de los contaminantes del suelo y el estado de contaminación del mismo

Antes de comenzar el muestreo y la caracterización, es necesario disponer de algún conocimiento de la naturaleza de los contaminantes presentes en el lugar, por ejemplo: si son metales pesados o compuestos orgánicos o ambos, el grado de toxicidad, su nivel de persistencia y/o biodegradabilidad y la extensión del área afectada por la contaminación.

Usualmente se dan dos tipos de contaminación superficial, relacionadas con la extensión de los contaminantes: la extendida que ocupa un gran área y es principalmente superficial y, la localizada que se encuentra cercana a la fuente de contaminación.

El análisis de datos existentes contribuye en gran medida a ubicar los lugares de muestreo, al señalar las áreas preocupantes y proveer de información respecto del sitio, así como una primera idea del posible método de muestreo y contaminantes involucrados.

Como recomendación, a menos que el lugar sea considerado en emergencia, deben realizarse todos los esfuerzos necesarios para revisar la información que pudiera existir.

Debe prestarse atención a los siguientes aspectos:

> Información relativa a los usos del terreno: agrícola, industrial, urbano.

> Materias primas empleadas.> Productos y desechos.> Eliminación y / o almacenamiento de desechos.> Verificar la existencia de muestreos anteriores y recopilar de los

mismos la siguiente información: ubicación, matrices, métodos de muestreo y análisis, concentración de contaminantes relevantes, distribución espacial y temporal.

> Mapas.> Información disponible en oficinas gubernamentales, empresas

privadas y residentes del lugar y zonas aledañas que hallan trabajado o conozcan el área en cuestión.

Una vez que se han realizado las tareas detalladas precedentemente, puede encararse la ejecución de un muestreo exploratorio del suelo, para verificar la extensión y naturaleza del problema, antes de desarrollar el programa de muestreo detallado. Por ejemplo: pueden tomarse muestras de suelo hasta poca profundidad (1 a 2 m) con muestreadores tipo Core, que resultan de bajo costo operativo y proveen información adicional importante.

Se podrá definir por ejemplo: si los contaminantes son móviles y tóxicos (cuando el tiempo de residencia en la fase sólida es corto, aumentando la toxicidad) o cuando son inmóviles y no tóxicos (cuando el tiempo de residencia el la fase sólida el prolongado y por ello la toxicidad potencial disminuye)

Caracterización de los suelos del área

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Evaluaciones del perfil de un suelo:

La descripción del perfil del suelo en el lugar de muestreo provee información de suma utilidad cuando se trata de evaluar la variabilidad de las propiedades del mismo, la dirección y el potencial transporte de contaminantes.

Desafortunadamente, no es común que se lleven a cabo este tipo de evaluaciones cuando se efectúan los relevamientos de un sitio contaminado.

La técnica mas difundida para llevar a cabo un estudio del perfil del suelo es la ejecución de una calicata, que consiste en un trabajo de excavación estandarizado técnicamente, de forma tal que el terreno pueda ser observado en forma vertical y horizontal. De esta forma se podrá apreciar si existen diferencias laterales de las características, asociadas con diferencias de permeabilidad en el suelo.

Si el terreno lo permite, puede tomarse una probeta del suelo empleando un muestreador cilíndrico de pared delgada, y mediante el análisis de esta muestra pueden identificarse, en poco tiempo, alteraciones del suelo de gran escala; Esta metodología no reemplaza a la calicata, dado que la muestra tomada es demasiado pequeña para definir propiedades muy importantes como los horizontes, estructuras del suelo, porosidad, distribución de raíces, etc.

Un buen análisis del perfil de un suelo requiere entrenamiento y experiencia, por ello resulta conveniente que esta tarea sea realizada por personal calificado.

En la tabla siguiente, se listan algunos de los principales parámetros a relevar en suelos.

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Parámetros a relevar en el perfil del suelo

Número Parámetro Perfil

suelo

Muestrasuelo

1 Horizontes R* R2 Textura R R3 Color R R4 Porosidad R* r5 Zonas de incremento de porosidad o permeabilidad

Estructura de suelo R* rGrietas extraestructurales r rRaíces R* r

6 Zonas de disminución de porosidad opermeabilidadHorizontes genéticos R*Consistencia RCapas de raíces resistentes R*Compactación r

7 Humedad R R8 Permeabilidad R** r9 Minerales arcillosos r10 Otros minerales r11 Olor rReferencias:

R: realizar siempre

r: realizar cuando las condiciones climáticas, geológicas o del suelo den importancia al parámetro *: puede requerirse hacer una calicata

**: estimar basándose en otras características

Determinación de algunas propiedades físicas y químicas de los suelos:

Existe un número de pruebas de campo, que incluyen procedimientos y equipamiento simple, que pueden ser usadas para caracterizar las propiedades físicas y químicas de los suelos.

Estos ensayos no son tan exactos como los de laboratorio, pero tienen la ventaja de ser económicos y son útiles para una evaluación preliminar o para la selección de muestras para posteriores análisis mas precisos.

Otras pruebas solo pueden realizarse en laboratorio, dado que o bien se requiere de equipamiento especial, o son necesarias condiciones controladas, o el dato a recabar debe ser exacto.

En las siguientes tablas, se enumeran las propiedades más significativas:

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Principales propiedades físicas del suelo

Propiedades físicas del suelo

Color (ensayo por ignición)

Grietas extraestructuralesConsistenciaDensidadCompactación (resistencia a la penetración)

Temperatura del sueloHumedad del sueloCapacidad de retención de agua

PermeabilidadVelocidad de infiltración del suelo

Principales propiedades mecánicas del suelo

Propiedades mecánicas del suelo

Textura

Resistencia al empuje

Contracción y expansión

Corrosividad

Principales propiedades químicas y biológicas del suelo

Propiedades químicas y biológicas del sueloMateria orgánica (por ignición)Capacidad de intercambio catiónicoPHPotencial RedoxSalinidad (conductividad eléctrica)Minerales arcillososCarbonatos (ensayo de efervescencia con HCl)Cloruros y sulfatosYeso (prueba de la acetona)Óxidos de hierro (calcinación e identificación por colores)Oxido de manganeso (ensayo con peróxido de hidrógeno)Microbiota del suelo

75

Inventario del material, equipos, elementos, procedimientos y documentos necesarios para las operaciones de campo:

Cuando se realiza un muestreo de cierta complejidad, donde se deben considerar desde los elementos a disponer para tomar las muestras, los aparatos y reactivos para ensayos de campo, los formularios para toma de datos y hasta los elementos de seguridad del personal; resulta imprescindible el contar con un listado lo mas detallado posible, a fin de facilitar la tarea del coordinador del trabajo. En este sentido las Tablas siguientes presentan un resumen de la mayor parte de los ítems necesarios :

Inventario de elementos útiles para tareas de campo

Documentos Si NoPlan de muestreoPlan de control de calidadPlan de seguridadLibretas de anotacionesElementos de protección personal Si NoTrajes protectoresBotasGuantesCinta plástica adhesivaEquipos de respiración y/o máscarasEquipos para lluvia y/o ropa de abrigoRepelente de insectos (sin sustancias que contaminen las muestras)Elementos varios Si NoLlaves de acceso al lugar (Autorizaciones de dueños / encargados)Mesa plegadizaCámara fotográfica y películaBateríasCaja de herramientasCalculadoraElementos para caracterizar el área Si NoTermómetro de máxima y mínimaPsicrómetroAnemómetro manualEstacas con banderas para la dirección del vientoInclinómetro para medición de pendiente

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Equipos y elementos para determinar las características delperfil del suelo

Si No

Libreta de anotaciones, lápices y marcadoresAbrochadoraGrabadora, cassettes y bateríasMapa para ubicar los lugares de muestreoReglas y cintas métricas para medir la profundidad de los horizontesFilm de plástico para colocar las muestras Core de sueloTabla de comparación para colores de sueloCuchilloClavos para marcar límites de los horizontesVarias lupas potentesEscalas para determinar tamaño de arena y fragmentos gruesosAlambre rígido de 2 mm para medir fracturasArena de color uniforme para caracterizar grietasMicroscopio estereoscópicoDispositivos manuales para muestreo de suelo Si NoPala o azadaCucharaBarrena de espiralBarrena tipo cucharón o barrilTubos de pared delgadaEscoplo para romper rocasLlaves para tuercas y cañosMaza de plásticoElementos para limpieza de muestreadores tipo tubo (Core)Dispositivos de muestreo de suelo operados con fuerza motriz Si NoBarrenasCuchara partidaMuestreadores tipo tubo de pared delgadaElementos para análisis de textura y preparación de muestras Si NoTamicesBalanza de campoMalla de acero inoxidable para muestras semivolátilesMalla de teflón para metalesBaldes de diversos materiales para preparar mezclas compuestasHoja de plástico o goma de 1 m 2 para preparar muestras

Continuación

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Implementos para contener muestras y desechos Si No

Bolsas de residuosBolsas de plástico claras para equipo limpioEnvases para contener muestrasBolsas de plástico para envases de muestrasListado identificatorio de las muestrasEtiquetasEquipos y materiales para ensayos de campo Si NoCromatógrafo gaseoso de campoGases de calibración del cromatógrafoMedidores de gases especiales (HCN, etc.)ExplosímetroBalanza portátil (sensibilidad 0,1 g)Lámpara infrarroja u horno pequeño y termómetro hasta 120º CSoldador de gas con garrafa, crisoles de porcelana y sus soportespHmetro con sus soluciones buffer y papel pHVasos de precipitado y varillas de vidrioConductímetro y soluciones patrónEspátulas comunes de laboratorioÁcido ClH al 10 % en botellas plásticasSolución de verde de malaquita en nitrobencenoAgua oxigenadaTubos de ensayo, AgNO3 al 5% y BaCl2 al 5%Envases de agua destiladaPiedra de toque de porcelanaAcetona y papel de filtroCaja de guantes descartables

Continuación

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Elementos y procedimientos para el control de calidad del muestreo

Planillas Si NoLugares donde se tomará muestras duplicadas y de control de calidadRegistro de datos de campoPlanilla adjunta con los análisis a realizar si los mismos difirieran de los Establecidos en los planes originalesControl de Calidad Si NoMuestras duplicadasMuestras de suelo de referencia tomadas fuera del área comprometidaMuestras de suelo para control de calidad en laboratorios externos(Opcional)Blancos de campo de envases mediante lavadoBlancos de campo de muestreadores mediante lavadoBlancos del agua y solventes empleados para lavadoPreservación y envío de las muestras Si NoConservadorasHieloTermómetro de máxima y mínimaMaterial para sellar muestrasHorarios, medios y pasajes para envío de muestras al laboratorioDescontaminación de equipos Si No

De acuerdo con lo expresado en Punto III.5.1

Planilla con valores característicos de los ensayos de suelo

Observaciones y ensayos ValoresCondiciones climáticas Húmedo / moderado / secoMacro y microfauna Mucha / normal / escasaPendiente del terreno (%) Pronunciada (>12) / moderada (3-12) / plana (< 3)

Erosión superficial Severa / moderada / leve a ningunaSuperficies contaminadas Grandes áreas / zonas localizadasEscorrentía superficial Rápido / medio / lento / nuloVegetación Densa / escasa o esparcida / ausenteDirección y velocidad del viento (km/h) Fuerte (>52) / moderado (6,5 a 52) / leves a calmo

(<6,5)Densidad (g/cm3) Baja (< 1,3) / media (1,3-1,6) / alta (>1,6)

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Capacidad de intercambio catiónico (meq/100g suelo) Baja (<12) / media (12 a 20)/ alta (>20)

Minerales arcillosos (% ) Abundantes (>27) / moderado a escaso (1-27)

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/ nulo (<1)Color (según Tabla de Colores) Oscuro / rojo y amarillo / marrón / gris blanquecino /

moteadoCompactación (prueba de penetración) Alta / moderada / bajaConsistencia Alta / moderada / baja / cementadaCorrosividad Alta / moderada / bajaSalinidad (conductividad) (mmho/cm) No salino (<2) / Levemente salino (2-4) /

moderadamente salino (4-8) / muy salino (8- 16) / extremadamente salino (>16)

Fertilidad potencial Alta / moderada / bajaHorizontes Originales / transitorios / alteradosPermeabilidad (cm/h) Alta (> 3,6) / moderado (0,02-3,6) / bajo (<0,02)

Velocidad de infiltración (cm/h) Alta (>5) / media (1,5-5,0) / baja (0,15-1,5) / nula (<0,15)

Microbiota del suelo Abundante / moderada / escasa / ausenteHumedad del suelo % de humedadOlor Alto / moderado / ningunoMateria orgánica (por ignición) (%) Abundante (>4) / moderado (2-4) / escasa (<2)

Porosidad (mm) Grueso (>5) / mediano (2-5) / fino (0,5-2) / muy fino (<0,5)

PH Ácido (<6,6) / neutro (6,6-7,3) / alcalino(>7,3)

Potencial Redox (mV) Oxidante (> +400) / intermedio (+400 a -100) / reductor (< - 100)

Raíces Muchas / normal / pocasEstructura del suelo Sin estructura / débil / moderada / fuerteTemperatura del suelo (º C) Alta (>3 8) / media (8-3 8) / baja (<8)Textura Según ensayo aplicado

Características del área en la cuenca o zona de muestreo del suelo a estudiar.

Los aspectos climáticos

Estos tienen importancia en la formación del suelo a través de la precipitación, la evapotranspiración, e indirectamente la temperatura ambiente por su influencia en la vegetación que se arraiga en dicha área.

El clima es un factor que puede ser definido en la zona de trabajo simplemente, analizando los registros meteorológicos de las estaciones mas cercanas, puede suceder que

81

sea necesario el relevar parámetros climáticos adicionales en el sitio, especialmente cuando se trata de tareas de remediación.

También es importante la caracterización del terreno cuando se evalúan aspectos referidos a la seguridad del personal que está trabajando en campo y su percepción de las tareas a realizar en condiciones climáticas adversas.

Los parámetros más importantes a ser registrados durante el trabajo de campo son:

a) La temperatura del aire:

Esta es de importancia cuando se encuentra en uno de los extremos, por ejemplo:, si es necesario utilizar ropa de protección, la cual usualmente es impermeable, puede ocasionar accidentes de deshidratación si las temperaturas son muy altas, en cambio, cuando las temperaturas son muy bajas, las tareas de muestreo y la toma de notas se dificultan notablemente, si además se usa ropa de abrigo.

Resulta práctico y barato, el disponer de termómetros de máxima y mínima en campaña.

b) Velocidad y dirección del viento:

Los registros de velocidad son especialmente importantes en invierno cuando los mismos determinan la sensación térmica, para estos casos puede ser útil el disponer de un anemómetro de mano.

Debemos recordar que el muestreo de suelos cuando éste está seco, ocasiona la movilización del mismo, produciendo contaminación de las muestras y la movilización del subsuelo contaminado.

En condiciones de muestreo con brisa suave, el personal debe tratar de no contaminar otras áreas durante el trabajo. Resulta útil colocar banderas en distintos sitios para ver la dirección del viento predominante.

c) Humedad ambiente: La humedad relativa es el parámetro de mayor uso, y es de importancia cuando está muy baja o alta.

Cuando la humedad es alta y también lo es la temperatura, existe el riesgo de golpes de calor para el personal de campo. En el otro extremo, cuando la humedad es muy baja, hay que disminuir la exposición del suelo al aire, para evitar su deshidratación antes que la muestra sea sellada.

Los aspectos topográficos

Entre estos se consideran los más importantes:

a) La pendiente del terreno:

Es de suma importancia ya que influye en la escorrentía superficial y el arrastre de suelo, afectan a los cursos hídricos en cuencas hidrográficas sensibles y al territorio en sí, degradándolo progresivamente.

El gradiente de pendiente se mide usualmente en porcentajes, aunque puede ser expresado en grados; la erosión está determinada, entre otros factores, por el gradiente de pendiente y su longitud, de esta forma, sabemos cuando las partículas pierden energía y se depositan, la pendiente del terreno influencia también sobre la dirección del agua subterránea.

82

b) La erosión:

Este factor y el precedente son muy importantes para:

1° evaluar la pérdida o deposición de suelos que ha ocurrido en el pasado .

2° evaluar la erosión potencial futura, es común el empleo de la Ecuación Universal de Pérdida de Suelos para estimar erosión potencial.

La definición de los distintos horizontes y su comportamiento requiere de la opinión de personal especializado en esta temática, por ello se sugiere que cuando se trate este aspecto, se requiera la colaboración de geólogos o ingenieros agrónomos expertos en este tema específico y que ayuden a los que evalúan los efectos contaminantes provenientes de fuentes puntuales y / o distribuidas.

c) La escorrentía superficial:

Este es un aspecto relevante dado que regula el transporte superficial de contaminantes tales como fertilizantes en exceso, plaguicidas o metales pesados hacia los cuerpos de agua superficiales.

La importancia de esta escorrentía, puede estimarse mediante el empleo de tablas desarrolladas para tal fin.

A título ilustrativo se ha preparado la siguiente tabla que toma en consideración la pendiente y la permeabilidad o conductividad hidráulica, no obstante se recomienda consultar a los organismos del gobierno especializados en el tema para este fin, cuando se evalúen zonas específicas en las diferentes regiones del país

Clases de escorrentía

Pendiente Permeabilidad% E.A A M.A M.B B E.BCóncava I I I I I I<1 I I I B M A1-5 I E.B B M A E.A5-10 E.B B M A E.A E.A10-20 E.B B M A E.A E.A>20 B M A E.A E.A E.A

Referencias:

I: insignificante

E.A: extremadamente alta

A: alta

M.A: medianamente alta M.B: medianamente baja

A: baja83

E.B: extremadamente baja M: media

d) La vegetación:

La vegetación sirve como indicador de la historia y la productividad del lugar.

Debemos considerar que la presencia de plantas con desarrollo deficiente u hojas descoloridas, pueden ser indicadores de efectos tóxicos en el suelo.

En aquellos lugares contaminados con metales pesados, es conveniente muestrear también la vegetación.

Una clasificación que puede utilizarse para evaluar la densidad de vegetación es:

> Densa: el sitio está completamente cubierto con vegetación de formas predominantes o composición variada, usualmente con poca variabilidad temporal.

> Escaso a esparcido: la cobertura vegetal tanto de plantas altas como bajas es intermitente o no frecuente.

> Ausente: no se aprecia vegetación de significación, pero se observa vegetación de poca significancia como líquenes o musgos.

e) La macro y meso fauna del suelo:

Este es un aspecto sumamente interesante en el análisis previo de los muestreos de suelo.

La macro fauna está compuesta por animales que viven en cuevas, gusanos terrestres y grandes insectos que pueden ser medidos en centímetros.

La meso fauna en cambio, esta formada por pequeños moluscos y artrópodos, que afectan el perfil del suelo.

En suelos contaminados, la recolección y el análisis de ejemplares de macro y micro fauna, proveen una indicación de la bioacumulación cuando son comparados con ejemplares de zonas no contaminadas.

A continuación la tabla que se presenta a título ilustrativo, indica el estado de la macro y micro fauna en función de la cantidad de organismos presentes por unidad de superficie:

84

Concentraciones de macro y micro fauna

CLASEMacro fauna

N0/m2 CLASEMeso fauna

N0/m2

Muchos > 10 Muchos >100.000Común 5-10 Común 100-100.000Pocos 1-5 Pocos 10-100Ninguno 0 Ninguno <10

Cualquiera sea la matriz del terreno analizada, los objetivos de la investigación de campo afectarán la cantidad de muestras tomadas para asegurar la representatividad del muestreo.

II.4.4- Descripción de algunos ensayos de campo y análisis para la clasificación de los suelos

A fin de facilitar la comprensión y ejecución de las técnicas de análisis y pruebas de campo y laboratorio sugeridas, describiremos a continuación las principales características y conceptos teóricos de algunas de ellas.

Esta descripción es simplemente una guía ilustrativa, a los fines de evaluar su complejidad.

Se sugiere un estudio más detallado de las mismas por los posibles operadores.

Propiedades físicas del suelo

Entre ellas podemos mencionar:

a) Color:

El color de un suelo es generalmente un buen indicador de su estado de oxidoreducción.

Existen tablas que clasifican los suelos por la coloración que presentan.

Un ensayo que puede dar información útil para interpretar los colores del suelo, es el que consiste en la ignición (en campo) de una muestra de 2 - 3 g de suelo, y la posterior observación del material, por ejemplo: suelos con:

Materia orgánica: se queman dejando un residuo blanquecino que pertenece a la materia orgánica. Si

85

existen minerales coloreados como el cuarzo que es ligeramente gris o incoloro; éste no cambiará de color con la ignición.

Óxidos- de hierro: éstos son rojos, marrones o amarillos. Si los marrones o amarillos se vuelven rojizos y brillantes con la ignición, significa que se encuentra presente un oxido de hierro altamente hidratado.

Colores grises, azules o verdes indican la presencia de formas de hierro reducidas, y se tornarán rojas después de la ignición, al transformarse por ejemplo: en hematites.

Los óxidos de manganeso forman cuerpos negros o púrpura y reaccionan con una efervescencia vigorosa en presencia de peróxido de hidrógeno.

b) Grietas extraestructurales:

Las grietas son huecos más largos que anchos, que resultan de la desecación del suelo.

Las grietas extraestructurales, unen las distintas superficies planares de la estructura del suelo, y representan los canales de infiltración de agua de precipitación, y de las sustancias contaminantes.

Se clasifican en:

Grietas reversibles iniciadas en la superficie: se generan por secado de la superficie, cierran cuando la misma se humedece.

Grietas irreversibles iniciadas en la superficie: se generan por congelamiento y otras acciones, no cierran cuando la tierra se humedece, son profundas y provocan infiltraciones.

Grietas reversibles iniciadas bajo la superficie: se generan bajo la superficie y tienen gran capacidad de encogerse y expandirse si el suelo se seca.

86

Cierran en días si el suelo se humedece; Se pueden extender a la superficie si los horizontes lo permiten e incrementan la infiltración.

Grietas irreversibles iniciadas bajo la superficie: están en forma permanente debajo de la superficie.

El ensayo se lleva a cabo empleando un alambre de 2 mm de diámetro, con el cual se puede medir la profundidad de las grietas.

Se consideran grietas penetrantes, aquellas que están a más de 15 cm de profundidad.

Se consideran grietas conectadas con la superficie, a aquellas que ocurren en la superficie o no tienen más de 15 cm de material poco consistente sobre ellas.

c) Consistencia:

Se puede medir la consistencia de una muestra mediante una prueba de resistencia a la ruptura, llamada Prueba de Cementación; La misma se realiza sobre una muestra secada al aire, que ha sido puesta en agua durante una hora, sobre dicha muestra se mide la fuerza y energía necesarias para romperla.

Es un ensayo de laboratorio y sus resultados son comparados con valores de tablas preexistentes, la plasticidad y la adherencia de una muestra pueden usarse en ensayos de campo como indicadores de su consistencia; Estas son una función de la concentración de arcilla del terreno.

En general, se definen las siguientes clases de consistencia:

Alta: Es un suelo que cuando se moja muestra gran cohesión de sus partículas, o gran adhesión de las mismas a otras sustancias.

Moderada: Es un suelo que cuando se humedece muestra una cohesión y una adhesión moderadas.

Baja a débil: Es un suelo generalmente seco que muestra una adhesión y cohesión reducidas.

126

Cementado: Un tipo de suelo que permanece duro luego que una muestra fuera puesta en agua durante 1 hora y secada al aire.

90

d) Densidad:

91

Existen varios métodos para medir la densidad de una muestra de suelo, pero todas se basan en pesar un volumen conocido de la misma sin que haya sido alterada durante el muestreo. Los más usados son:

Método Core: donde la muestra es cilíndrica. Método por Excavación: que consiste en practicar un hueco en el

suelo, pesar la tierra extraída del mismo y medir el volumen de la excavación, rellenando con volumen conocido de arena.

92

e) Compactación:

93

Uno de los métodos usados para medirla, es evaluar la resistencia que ejerce el suelo a la penetración de un objeto rígido, y debe tomarse en cuenta su contenido de agua. La compactación es importante dado que se relaciona con la facilidad de transporte vertical de contaminantes.

Su medición se realiza por medio de equipos que registran la presión necesaria para vencer dicha resistencia en un tiempo, tamaño y profundidad predeterminados.

Se suele expresar en megapascales (1 MPa = 9,9 atm de presión), y de acuerdo a esto, se clasifican en los siguientes niveles:

Baja < 0,1 MPa

Moderada 0,1 - 2 MPa

Alta > 2 MPa

94

f) Temperatura del suelo

95

La temperatura del suelo tiene efecto sobre la velocidad de evaporación del agua, los contaminantes volátiles e influencia también sobre la actividad microbiana.

La temperatura medida en pozos de agua con profundidades de entre 10 - 20 m pueden dar una idea del promedio anual de temperatura del suelo.

La medición real de temperatura se realiza en forma puntual y sobre la superficie o a una determinada profundidad en un cierto tiempo.

g) Humedad del suelo:

Muchos de los análisis que se efectúan sobre los suelos, están íntimamente relacionados o dependen del grado de humedad de los mismos.

Los métodos más usados para su cuantificación son los gravimétricos, que se basan en pesar una muestra de suelo, secarla y volverla a pesar, y se expresa en % .

h) Capacidad de retención de agua:

Se llama así a la cantidad máxima de agua que el suelo puede retener.

Se mide en mm de agua por mm de profundidad del suelo. Esta medición debe realizarse muestreando justo después que el suelo haya drenado, luego de un período de lluvia o de riego intenso.

i) Permeabilidad:

Representa la facilidad con que el agua se mueve a través del suelo en condiciones de saturación.

Se mide utilizando equipo adecuado que informa dicha facilidad en cm de agua por hora, también se lo expresa como conductividad hidráulica de saturación.

j) Velocidad de infiltración:

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La cantidad de lluvia que alcanzando la superficie del suelo entra en el mismo está determinada por la capacidad de infiltración.

En los suelos secos esta infiltración es usualmente rápida, pero a medida que pasa el tiempo, la velocidad disminuye dado que se va aproximando a los límites de permeabilidad, y usualmente se mide en cm/h.

II.4.4.b.- Propiedades mecánicas del suelo

Estas propiedades tienen estrecha relación con la ingeniería de los suelos.

Se determinan valores estimativos en los ensayos de campo, necesitándose de análisis complementarios de laboratorio para obtener datos exactos.

Las propiedades mas relevantes son:

a) Textura.

La textura de un suelo está determinada por las proporciones de arena, limo y arcilla (medidas de acuerdo al tamaño de sus partículas) . Esta es una propiedad importante a partir de la cual se pueden inferir otros parámetros. Existen gran variedad de análisis de textura que incluyen más de 11 ensayos de laboratorio que permiten obtener datos muy exactos.

a) Resistencia al empuje:

Esta propiedad puede ser estimada en un ensayo de campo. Se verifica la facilidad de penetración de un dedo pulgar en una muestra.

Se clasifican en:

Muy blando penetra fácilmente varios cm.

Blandopenetra varios cm ofreciendomoderada resistencia.

Firmese marca fácilmente con el pulgar, pero penetra solo con gran esfuerzo.

Muy firme se marca con la uña del dedo pulgar.

97

98

Durose marca con dificultad con la uña del

dedo pulgar.

c) Contracción y expansión:

Los suelos con contenido de arcilla moderado a significativo sufren contracciones al perder agua y expansiones al recibirla. Esta propiedad es de importancia en sitios contaminados debido a que provoca la formación de grietas profundas que facilitan la penetración de sustancias tóxicas. El ensayo consiste en medir la longitud de una muestra húmeda y volverla a medir luego de dejarla secar. Los resultados se expresan en %.

Se clasifican en:

Baja < 3%

Media: 3 - 6%

Alta 6 - 9%

Muy alta > 9%

d) Corrosividad:

Esta propiedad es importante por sus efectos sobre el hierro y el concreto.

Surge de la combinación de factores como: acidez, conductividad, resistividad, el tipo de drenaje y textura.

En función solo de la conductividad, la clasificación con respecto al hierro sería:

Baja < 0,3 mmho/cm

Moderada 0,3 - 0,8 mmho/cm

Alta > 0,8 mmho/cm

II.4.4.c.- Propiedades químicas y biológicas del suelo

Muchas de estas propiedades necesitan ser analizadas en forma exacta en laboratorio, si bien es posible determinar con exactitud en el campo algunos parámetros como por ejemplo:

el pH.

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a) Contenido de materia orgánica:

Esta propiedad, que cuando se mide en Laboratorio se asocia al parámetro carbono orgánico, tiene efecto en la movilidad de los contaminantes por su capacidad de adsorción. Una determinación exacta de carbono orgánico total, necesita que una muestra sea enviada al laboratorio.

En el campo puede realizarse un ensayo de ignición, que por diferencia de pesada dará un % bastante exacto de materia orgánica.

Se clasifican en:

Escaso < 2 %

Moderado 2 - 4 %

Abundante > 4 %

b) Capacidad de intercambio catiónico:

Es una medida de la habilidad del suelo para capturar o liberar cationes.

Es especialmente importante en lugares contaminados con metales pesados, porque los mismos pueden reemplazar a cationes como sodio, potasio, calcio o magnesio, usualmente presentes en los suelos.

Su determinación debe realizarse en laboratorio, y se expresa en meq/ 100g de suelo.

En función de los datos obtenidos podrían ser clasificados como:

Bajo < 12 meq/ 100g

Medio 12 - 20 meq/ 100g

Alto > 20 meq/ 100g

c) pH:

Esta determinación puede realizarse en campo con exactitud a través de equipos portátiles.

100

d) Potencial Redox:

Mide la capacidad de oxidación (aeróbica) o reducción (anaeróbica) de un suelo.

Esto tiene efecto sobre la actividad microbiana, la transformación y degradación de contaminantes.

En suelos no saturados, el potencial debe ser medido en muestras de agua del suelo obtenidas por succión con un lisímetro.

En suelos saturados, la determinación se puede realizar sobre muestras de agua subterránea.

La clasificación es la siguiente:

Oxidante > + 400 mV

Intermedio + 400 a - 100 mV

Reductor < - 100 mV

e) Salinidad:

En las áreas áridas y semiáridas, las sales solubles se pueden acumular en el suelo.

La salinidad se determina mediante la medición de la conductividad eléctrica, expresada en mmho/cm de un extracto saturado.

En función de la misma los suelos se pueden clasificar en :

No Salino 0 - 2 mmho/cm

Ligeramente salino 2 - 4 mmho/cm

Moderadamente salino 4 - 8 mmho/cm

Muy salino 8 - 16 mmho/cm

Extremadamente salino > 16 mmho/cm

f) Minerales arcillosos:

El contenido de minerales de arcilla puede evaluarse en forma cualitativa por el método de nitrobenceno, o en forma

101

cuantitativa obteniendo los % de minerales presentes, como en los análisis de textura;

En el primer caso, se agregan gotas de una solución de verde de malaquita en nitrobenceno y se observan los colores, los cuales indican los distintos minerales. Por ejemplo: azul o verde azulado = caolinita.

En el segundo caso, una vez determinado el contenido de arcillas se lo puede clasificar en:

Abundante > 27 %

Moderado a escaso 1 - 27 %

Nulo < 1 %

g) Carbonatos:

Se mide la presencia de carbonato de calcio libre en el suelo, basándose en la efervescencia que éste produce en presencia de ácido clorhídrico diluido.

Esto implica la ejecución de un ensayo en campo que es indicativo de su presencia y en función de la fuerza de la efervescencia, se estima si hay mucho o poco carbonato. Para obtener datos exactos se deberá analizar una muestra de las colectadas en campo en laboratorio.

h) Cloruros y sulfatos:

Si se realiza un ensayo en campo similar al precedente, podrán notarse incrustaciones blancas que no producen efervescencia con el clorhídrico, allí es factible encontrar cloruros y sulfatos; Se agrega a dichas incrustaciones agua y como las sales son muy solubles, podemos detectar cloruros, adicionando nitrato de plata y sulfatos agregando cloruro de bario.

Al igual que el ensayo anterior, debe remitirse una muestra al laboratorio para cuantificar exactamente este dato.

i) Yeso:

102

La presencia de yeso puede ser detectada cualitativamente mediante el ensayo de la acetona; Para ello se agita una muestra de suelo con 10 partes de agua, por 15 minutos, se filtra, y al filtrado se le agrega un volumen igual de acetona, un precipitado lechoso indica la presencia de yeso.

j) Óxidos de hierro:

Después de realizar una ignición en una muestra, los óxidos serán reconocidos cualitativamente por los colores del residuo, por ejemplo: la hematita, cambiará ligeramente su color rojo, si materiales originalmente verdes, grises, o azules, cambian a rojo, se está en presencia de compuestos ferrosos.

k) Óxido de manganeso:

La presencia de óxido de manganeso, se realiza en forma similar a la de carbonatos.

En este caso, la efervescencia se verifica ante el agregado de peróxido de hidrógeno.

l) Microbiota del suelo:

La presencia de microorganismos en el suelo, es de fundamental importancia dado que los mismos afectan la transformación y comportamiento de contaminantes orgánicos y metales en el mismo.

El análisis de los mismos se realiza mediante ensayos de laboratorio y la toma de muestras debe realizarse en condiciones controladas.

De acuerdo con los datos expresados en cantidad de organismos/gramo de suelo, se clasifican en:

Abundante > 1.000.000

Normal 10.000 - 1.000.000

Poco 100 - 10.000

Escaso o nulo < 100

103

Descripción de estrategias para el diseño del muestreo de suelos II.4.5.a Aspectos relativos al muestreo

Debemos tener en cuenta que la recolección y preparación del material muestreado, es de suma importancia para asegurar la calidad de la información posterior. Algunos de los ítems a considerar en la toma de muestras son los siguientes:

> Cantidad> Volumen> Área de la muestra

La preparación de la muestra en campo, incluye los aspectos de manipuleo de la misma antes de su entrada al laboratorio para análisis y es de suma importancia, dado que un manipuleo erróneo puede inutilizarla.

Intuitivamente, se tiende a tomar la mayor cantidad de muestras del mayor volumen posible.

Desafortunadamente, la realidad indica que los muestreos están limitados por las restricciones presupuestarias y los cronogramas.

A título informativo se vuelcan las siguientes sugerencias:

> El número de muestras varia según los objetivos perseguidos y su relevancia ambiental.

> La profundidad y el área a muestrear, definirán el volumen de la muestra, por ejemplo: de acuerdo al tipo de analitos a investigar, las muestras pueden ser tomadas a intervalos de 0-5 cm, 0-10 cm o, 0-30 cm. Las distintas profundidades de muestreo son necesarias porque, las sustancias solubles en agua se encuentran normalmente a mayor profundidad que aquellas no solubles

> Conviene identificar y remover ciertos materiales no relevantes como rocas, pequeñas piedras, ramitas, etc. Sin embargo se debe tener cuidado para remover solo el material significativamente extraño a nuestro criterio, dado que no todo el material que no es suelo es extraño a la muestra

104

> El someter la muestra a un tamizado constituye una técnica de clasificación por tamaños. No obstante, el descartar los materiales que no constituyen parte del suelo o que no son susceptibles de ser tamizados como así también el proceso de tamizado en sí, puede contribuir a pérdidas de propiedades físico-químicas y es especialmente perjudicial si se trata de compuestos volátiles

> Resulta conveniente homogeneizar la muestra para uniformar la distribución de los contaminantes en toda la masa colectada para caracterizar la zona. Una homogeneización incompleta resulta en resultados erróneos

> El proceso de composición es la combinación física y homogeneización de varias muestras individuales de suelo, esta técnica permite obtener un valor medio de la concentración de contaminantes, a la vez que reduce el número de análisis de laboratorio y la variabilidad de la muestras finalmente procesadas de la zona en cuestión.

Estrategias para el diseño del muestreo

La selección de los lugares de muestreo para el reconocimiento del área o análisis de laboratorio puede llevarse a cabo mediante ciertos criterios:

> Apreciaciones objetivas y subjetivas para definir por ejemplo: la peor condición.

> Definición al azar, requerida para realizar inferencias de probabilidad o nivel de confianza sobre los resultados.

> Definición al azar - estratificado, cuando se divide la zona en pequeñas áreas basado en información previa.

> Grilla, dividiendo el área en forma de malla y muestreando en la intersecciones o nodos.

105

> Definición grilla al azar, donde el muestreo se realiza al azar en un lugar de las mismas.

> Intensivo, utilizado para localizar sitios de alta peligrosidad.> Transectas, líneas trazadas en lugares predeterminados sobre las cuales se toman

muestras a intervalos predeterminados.

Descripción y clasificación de los muestreadores de suelo

La selección adecuada del tipo de muestreador, es una de las tareas mas delicadas y que requiere conocer bien: el tipo de muestra que se desea tomar, los parámetros a analizar, el terreno a muestrear, los recursos financieros disponibles y disponer en ciertos momentos de una dosis de creatividad y criterio técnico para realizar un buen trabajo con los medios disponibles.

Es la intención de este manual, el presentar los criterios generales de selección de los equipos de forma que se tenga una visión global de los más importantes.

Los muestreadores se pueden dividir en dos grandes grupos en base a su forma de operación.

Equipos operados manualmente

Los criterios a tener en cuenta para elegir el muestreador para este tipo de tareas incluye como aspectos relevantes los siguientes:

> Si se requiere tomar una muestra tipo Core (testigo) o solo simples para caracterización general

> Condiciones del suelo (cohesión, humedad ,rocas).> Tamaño de la muestra y profundidad de extracción.> Cantidad de operadores del equipo.

Diferentes tipos de cucharas, palas, azadas, recipientes para determinación de humedad:

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Recipiente para determinación de humedad

Empleo del instrumental enunciado en lugares contaminados

Estos deben ser los adecuados para tomar muestras cerca de la superficie.Ø Consideraciones de selección:

107

Ø Usos más comunes: muestreos superficiales, generalmente de reconocimiento.

Barrenas:

Ø Empleo en lugares contaminados: Recoge muestras disturbadas de suelo; pero si son usadas en combinación con muestreadores tubulares recoge muestras sin disturbar.

Ø Consideraciones de selección:

108

109

> Usos más comunes: Toma de muestras compuestas cerca de la superficie y en combinación con muestreadores tubulares toma muestras no disturbadas.

La tabla siguiente muestra los usos y limitaciones de los muestreadores de barrena más conocidos:

Características de muestreadores

Tipos Aplicaciones LimitacionesBarrena espiralada Suelos con cohesión, blandos,

duros o de residuosNo retienen materiales secos,

sueltos o granularesBarrena tipo cuchara Todo tipo de suelo o residuos Pueden no retener material seco,

suelto o granularBarrenatipo cucharapara

arenaDiseñada para retener suelos

secos, sueltos y granularesDifícil de usar en suelos con

cohesiónBarrenatipo cucharapara

barroDiseñada específicamente

para suelos húmedos de tipoNo retienen materiales secos,

sueltos o granulares

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arcilloso o limoso o residuosBarrena tipo cruzada Diseñada específicamente

para suelos húmedos de tipo

arcilloso, fibroso, osuelos

Muestreadores tubulares

Ø Empleo en lugares contaminados: Toma muestras Core,no disturbadas del suelo.

Consideraciones de selección:

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VentajasSon de bajo costo, fácil obtención y la mayoría

puede ser operada por una sola persona.

Se pueden obtener muestras no disturbadas del perfil del suelo

Son mejores que las barrenas para tomar muestras para ensayo de contaminantes volátiles

Si se utilizan combinados con las barrenas, pueden obtenerse muestras de hasta 6 m de

profundidad en suelos poco consolidados

Desventajas La extracción de la muestra deltubo

muestreador puede ser engorrosa

No son adecuados para suelos rocosos, secos, sueltos o granulares, o muy húmedos

Pueden ser difíciles de guiar o enterrar en suelos densos o de materiales duros

La profundidad de muestreo se limita a 1 o 2 m

> Usos más comunes: Muestreos cercanos a la superficie y donde interese muestrear contaminantes volátiles.

En la tabla siguiente se muestra los usos y limitaciones de los muestreadores tubulares más comunes:

Muestreadores Tubulares

Tipo Aplicaciones LimitacionesTubular tipo tubo simple Suelos con cohesión, blandos o

residuos; suelos semi blandos y limosos

La profundidad de muestro generalmente es menor de un

metro

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Tubular tipo pared delgada Suelos con cohesión, blandos o residuos. Tipos especiales

para suelos húmedos o secos

Difíciles de guiar o enterrar ensuelos densos o de

materiales duros. Noson

adecuados para suelos

II.4.6.b.- Equipos operados mediante fuerza motriz

La toma de muestras de suelo a profundidades mayores de cuatro metros a fin de evaluar su grado de contaminación requiere del empleo de elementos operados mediante fuerza motriz.

113

Es común que los equipos de muestreo de suelo se operen conjuntamente con los de perforación, estos últimos se encuentran usualmente montados sobre camiones y su costo operativo y volumen de desplazamiento, requieren que su empleo sea cuidadosamente planificado.

- Muestreadores tipo Split y tubos simples:

Los muestreadores tipo Split tienen la característica de desarmarse longitudinalmente en dos mitades.

De esta forma es posible tomar una muestra tipo Core y a la vez si se lo desea dividir la misma a lo largo con un elemento de corte adecuado.

Los muestreadores tipo tubos simples son similares al Split pero no se abren y la muestra Core debe ser extraída empujando con algún elemento adecuado, se entierran mediante percusión.

Ø Empleo en lugares contaminados Las muestras tipo Core que toma de materiales no consolidados son disturbadas o sea que están alteradas.

Ø Consideraciones de selección

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Muestreador Tipo Split

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VentajasLa profundidad de muestreo está limitada solo por la

capacidad del equipo de perforación y el tipo de suelo.

Los muestreadores tipo Split seobtienen

fácilmente.Permite la toma de muestras adecuadas para

interpretaciones de diferentes estratos del terreno en estudio.

Desventajas Dado que las muestras Core son disturbadas, los análisis de laboratorio no son confiables .

No es adecuado para la toma de muestras continuas.

> Usos mas comunes:

> Los muestreadores tipo Split están muy difundidos, en cambio los de tubo simple son menos empleados.

Muestreadores tipo Core rotativos de pared simple y doble

> Empleo en lugares contaminados: Toma muestras Core disturbadas de materiales no consolidados.

> Consideraciones de selección:

VentajasSe pueden obtener muestras continuas.

Los muestreadores de pared doble pueden ser empleados satisfactoriamente con arcillas y limos no consolidados .

DesventajasLos muestreadores de pared simple son poco

efectivos en suelo poco consolidados debido al efecto del agregado de líquido para facilitar la perforación.

La rotación altera la muestra, en los muestreadores de pared doble el efecto es menor.

El agregado de líquidos para facilitar la perforación altera la composición química de la muestra.

Este método es relativamente caro.

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> Usos mas comunes: frecuente en trabajos de exploración pero no en estudios de contaminación. - Muestreadores tubulares de pared delgada

> Empleo en lugares contaminados: Toma muestras Core no disturbadas de materiales no consolidados.

> Consideraciones de selección:

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VentajasEl equipo es de fácil obtención, la penetración en el

suelo se realiza mediante el solo peso del equipo.

Permite tomar muestras sin disturbar.

Puede tomar muestras continuas.

Desventajas No son adecuados para suelos pedregosos.

La toma de muestras continuas puede ser trabajoso, especialmente a mas de treinta metros de profundidad.

La grava o el canto rodado pueden dañar el tubo del muestreador.

> Usos mas comunes: el muestreador mas frecuentementeusado para tomar muestras Core sin disturbar

En la siguiente tabla, se aprecian los usos y limitaciones de los muestreadores presentados

Características de los equipos operados mediante fuerza motriz

Tipo Aplicaciones LimitacionesTipo tubo simple Arena, limos o arcilla disturba la muestra Core y la

extracción de la misma del muestreador es difícil

Tipo Split Suelos con cohesión, suelos no consolidados

No efectivo en arenas,disturba la muestra

Tipo Core rotativo de pared simple Se emplea enformaciones

densas,consolidadas y

—

Tipo Core rotativo de pared doble Se emplea enformaciones

densas,consolidadas y

—

Tubular de pared delgada, tipo Shelby Muestra sin disturbar en suelos

con cohesión, limos y arena

No es efectivo en suelos

pedregosos o enarenasTubular de pared delgada, tipo

continuoIgual al anterior,

puedeproveer muestras continuas

Idem al anterior

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Descripción y síntesis de metodologías de muestreo simplificadas

Método para toma de muestras de superficie

Estos son los más simples y directos en cuanto a toma de muestra de suelo se refiere: Pueden lograrse excelentes muestras, si se trabaja con cautela y precisión.

> Muestreo con palas y azadas:

Este método puede usarse en casi todo tipo de suelos.

Se recomienda el uso de una cuchara de albañil plana y puntiaguda para cortar un bloque de suelo, cuando se necesiten muestras sin disturbar.

De acuerdo a los parámetros a analizar se seleccionará el material del elemento muestreador, recomendándose el uso de acero inoxidable o plástico.

Evite el empleo de elementos cromados, pintados o con otro tratamiento de superficie.

⇔ Los pasos a seguir para efectuar el muestreo son los siguientes:

1° Limpie cuidadosamente el área a muestrear de cualquier desecho o escombro superficial (ramas, piedras, basura, etc.). Cuando éste es abundante se aconseja quitar los primeros cm en un área de 15 cm de radio, por medio de una azada limpia.

2° Usando una cuchara de plástico o una palita limpias quite y descarte una delgada capa del área que estaba en contacto con la azada.

3° Si se deben llevar a cabo ensayos de volátiles orgánicos, coloque con una cuchara de acero inoxidable, una espátula de laboratorio o una cuchara plástica una porción de muestra en un envase adecuado, etiquetado y asegure muy bien la tapa; coloque el resto de la muestra en un envase homogeneizador de plástico, acero inoxidable u otro material y mézclelo cuidadosamente para obtener una mezcla representativa de todo el intervalo de muestra, coloque dicha mezcla en un envase adecuado y en caso de requerirse una muestra compuesta, repetir el procedimiento con cada una y realizar una homogeneización final con cantidades equivalentes de cada una.

Métodos para toma de muestras de profundidad

Existen diversos métodos de toma de muestra a profundidad que dependen del tipo de muestreador seleccionado y del tipo de muestra que se necesite.

En el caso de requerirse una descripción del suelo se recomienda el uso de muestras Core(cilíndricas) que permiten la obtención de muestras transversales de suelo sin disturbar. Entre los más usados mencionaremos:

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Ø Muestreo con barrenas y muestreadores tubularesde pared delgada:

Este sistema consta de una barrena, una serie de extensiones, un mango en T y un muestreador tubular de pared delgada.

La barrena se utiliza para perforar el suelo hasta la profundidad de muestreo deseada y luego se retira. La muestra puede ser recogida directamente de la barrena.

Si se necesita una muestra Core, se reemplaza la punta de la barrena por un muestreador tubular de pared delgada.

⇔ La técnica usual de muestreo es la siguiente:

1° Una la barrena a la barra de extensión y a esta última una el mango.

2° Limpie el área a muestrear de todo residuo superficial (ramas, piedras, basura, etc.) Es aconsejable quitar los primeros cm de suelo superficial en un área de 15 cm de radio, alrededor de la zona de perforación.

3° Comience a perforar. Quite la barrena periódicamente y deposite el suelo acumulado en la misma sobre una hoja plástica que tendrá extendida cerca de la perforación. Esto evitará que accidentalmente vuelva material al hueco. También facilita el rellenado del hueco y evita la contaminación del área circundante.

4° Una vez alcanzada la profundidad deseada, lenta y cuidadosamente retire la barrena. Si se muestrea directamente, recoja la muestra una vez retirada la barrena del hueco, y continúe a partir del punto 10.

5° Cuando se necesita una muestra Core, quite la punta de la barrena y reemplace con un muestreador tubular de pared delgada . Instale la boquilla de corte adecuada.

6° Gradualmente introduzca el muestreador en el hueco y fuércelo dentro del suelo. Debe evitarse raspar las paredes de la perforación. No se debe martillear con las barras porque esto podría hacer desmoronar los laterales.

7° Retire el muestreador y destornille las barras.

8° Retire la boquilla de corte y la muestra Core.

9° Deseche los primeros 3 cm de muestra, ya que representa material recogido antes de penetrar en la zona de muestreo deseada. Coloque la muestra en un envase adecuado. No se necesita homogeneización

10° Si se deben llevar a cabo ensayos de compuestos volátiles orgánicos, coloque con una cuchara de acero inoxidable, una espátula de laboratorio o una cuchara plástica una porción de muestra en un envase adecuado, etiquetado y asegure muy bien la tapa. Coloque el resto de la muestra en un envase homogeneizador de plástico, acero inoxidable u otro material y mézclelo cuidadosamente para obtener una mezcla representativa de todo el intervalo de muestra. Coloque dicha mezcla en un envase adecuado. En caso de requerirse una muestra compuesta repetir el procedimiento con cada una y realizar una homogeneización final con cantidades equivalentes de cada una.

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11° Si se necesita extraer otra muestra en el mismo hueco pero a mayor profundidad, vuelva a armar el aparato y siga los pasos 3 a 11, asegurándose de descontaminar la barrena y el muestreador entre muestras.

12°Una vez finalizado el muestreo deje el área en las condiciones que establezcan las normas de seguridad en vigencia. En general, los huecos angostos pueden rellenarse con el material sobrante de la perforación.

Ø Muestreo con muestreadores de tipo Split:Caracteriza a este método la posibilidad de recoger muestras de tipo Core de 46 o 60 cm de largo. Pueden extraerse series de muestras Core consecutivas a fin de dar una muestra que sea una columna que revele el perfil del suelo; si esto no es necesario puede usarse una barrena para alcanzar la profundidad de muestreo deseada. Una vez alcanzada se envía un muestreador Split al fondo del hueco y se extrae la muestra Core. ⇔ La técnica usual de muestreo es la siguiente:

1° Arme el muestreador alineando y atornillando sus

partes.

2° Ubique el muestreador en forma perpendicular sobre el material a muestrear.

3° Golpeando con un peso adecuado hundir el muestreador en el terreno. Dado que el volumen de muestra a tomar está dado por el tamaño del muestreador, se aconseja no hundirlo más allá del largo máximo del mismo porque esto provocará compresión de la muestra.

4° Registre en el cuaderno de campo el largo del tubo usado para penetrar el material que está siendo muestreado y el número de golpes necesarios para alcanzar esta profundidad.

5° Retire el muestreador y ábralo destornillando y retirando el cilindro; Si se necesita una muestra Split abra longitudinalmente el cilindro en las dos mitades que lo componen, utilice un cuchillo limpio de acero inoxidable para dividir el contenido del tubo en forma longitudinal.

6° Si necesita tomar una muestra Core, transfiérala sin disturbar a un envase adecuado debidamente etiquetado y cerrar firmemente.

7° Una vez finalizado el muestreo deje el área en las condiciones que establezcan las normas de seguridad en vigencia. En general, los huecos angostos pueden rellenarse con el material sobrante de la perforación.

Ø Muestreos en calicatas:

Se suelen usar estas excavaciones relativamente grandes para remover secciones de suelo en las cuales es necesario realizar exámenes detallados de las características del mismo. Este tipo de excavaciones que revelan el perfil del suelo se llaman calicatas.

⇔ La técnica usual de muestreo es la siguiente:

1° Antes de realizar cualquier excavación con una retroexcavadora, asegúrese que el terreno se encuentre libre de líneas de tensión, cañerías, etc., tanto debajo como por encima de la superficie.

2° Usando la retroexcavadora cave una trinchera o calicata de aproximadamente 1m de ancho y cerca de 30 cm por debajo de la zona de muestreo seleccionada y limpia. Coloque el suelo removido

122

sobre hojas plásticas dispuestas a tal efecto. Trincheras mayores de 1,50 m de profundidad requieren la colocación de sistemas que eviten el desmoronamiento.

3° Use una pala para quitar de 2 a 5 cm del espesor de la pared vertical del suelo de donde se va a tomar la muestra.

4° Tome la muestra usando el muestreador que considere más adecuado a las necesidades de ensayo.

5° Si se deben llevar a cabo ensayos que incluyan la determinación de compuestos volátiles orgánicos, coloque con una cuchara de acero inoxidable, una espátula de laboratorio o una cuchara plástica una porción de muestra en un envase adecuado, etiquetado y asegure muy bien la tapa. Coloque el resto de la muestra en un envase homogeneizador de plástico, acero inoxidable u otro material y mézclelo cuidadosamente para obtener una mezcla representativa de todo el intervalo de muestra. Coloque dicha mezcla en un envase adecuado. En caso de requerirse una muestra compuesta repetir el procedimiento con cada una y realizar una homogeneización final con cantidades equivalentes de cada una.

6° Una vez finalizado el muestreo deje el área en las condiciones que establezcan las normas de seguridad en vigencia. En general, los huecos angostos pueden rellenarse con el material sobrante de la perforación.

II.5 Técnicas recomendadas para la descontaminación de equipos y materiales de muestreo, a utilizar en campañas de monitoreo de calidad de agua en cursos superficiales, sedimentos y suelos

II.5.1 Alcance y aplicación de las metodologías existentes:

Se describen aquí los métodos usados para prevenir o reducir la contaminación cruzada, y se proveen los lineamientos generales para la descontaminación del equipo de muestreo, en especial cuando se deban muestrear sustancias peligrosas. Se enuncian las reglas para prevenir o minimizar la contaminación cruzada (efecto entre muestras o entre ellas y elementos de muestreo), cualquiera sea la naturaleza de la matriz a analizar, esto es muy importante, a los fines de evitar la introducción de error en los posteriores resultados y además para proteger la salud y la seguridad del personal.

La remoción o neutralización de contaminantes que se han acumulado en los equipos de muestreo asegura la protección del personal contra substancias que pueden percudir la ropa de campaña y atravesar equipos de protección inadecuados, afectando la piel y la salud del operador.

Esta operación también reduce o elimina la transferencia de contaminantes a áreas limpias, instrumental de medición y de campo, envases destinados a la recepción del material colectado, previene la mezcla de sustancias incompatibles y minimiza la probabilidad de accidentes .

II.5.1.a Síntesis de los métodos de limpieza

Los contaminantes del equipo colector de muestras pueden ser removidos físicamente, o desactivados por medio de la desinfección o la esterilización.

Cuando la contaminación del equipo es significativa se requiere de una descontaminación física, que incluye métodos abrasivos y no - abrasivos.

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Estos implican el uso de cepillos, soplado con aire, soplado húmedo, y limpieza con agua a alta presión, seguidos de un lavado y/o enjuague con soluciones de limpieza adecuadas.

Se requiere el uso de un enjuague con solvente si hay contaminación asociada a compuestos orgánicos.

II.5.1.b- Interferencias y problemas potenciales generados por los medios utilizados para la limpieza.

> Puede aceptarse el uso de agua destilada / desionizada, disponible en forma comercial en el mercado local para la descontaminación de equipo de muestreo, siempre y cuando se halla verificado en Laboratorio la ausencia de analitos.

> El agua cruda sin tratar no es substituto adecuado del agua de red, solo debe usarse agua proveniente de una planta potabilizadora confiable, para preparar las soluciones de descontaminación.

> Los ácidos y solventes utilizados en la secuencia de descontaminación plantean riesgos de seguridad y salud debido a la inhalación o el contacto con la piel debiéndose tener en cuenta la posible permeabilidad y degradación de dichos compuestos

> El plan de trabajo de campo debe contemplar la disposición in situ de las soluciones usadas en la descontaminación de equipos, envases y materiales de muestreo o de las que estén agotadas . (Ejemplo: deben constatarse las fechas de vencimiento de las soluciones preparadas en el Laboratorio).

> Pueden establecerse numerosos procedimientos para minimizar el contacto con los deshechos y contaminantes potenciales. Por ejemplo:

⇔ Poner énfasis en las prácticas de trabajo que minimicen el contacto con sustancias peligrosas.

⇔ Cuando sea posible, usar técnicas para muestreo, manejo y apertura de envases en forma remota.

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⇔ Cubrir el equipo de monitoreo y muestreo con material protector para minimizar la contaminación y usar cuando sea posible vestimenta y equipo de muestreo descartable.

II.5.1.c Equipos y aparatos requeridos en las operaciones de limpieza:

Ropa protectora para el personal. Detergente libre de fosfatos. Solventes seleccionados. Cepillos de mango largo. Ropa impermeable. Rollos de plástico. Envases para residuos. Toallas de papel. Baldes. Agua de red. Agua destilada / desionizada. Envases para almacenar y disponer las soluciones de

lavado. Pulverizadores presurizados para agua destilada y de

red. Pulverizadores para solventes. Bolsas de residuos. Film de aluminio. Anteojos y máscaras de seguridad (con los filtros

adecuados para respirar en ambientes contaminados y/o trabajos con reactivos o solventes peligrosos).

Enjuague ocular de emergencia.

Reactivos utilizados para la limpieza:

No existen reactivos específicos en estos procedimientos, mas allá de las soluciones y solventes de descontaminación. En general, se utilizan los siguientes para tales fines:

.Acido nítrico al 10%; si en la muestra se va a analizar metales.

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Acetona (grado pesticida); si en la muestra se analizan compuestos orgánicos.

Hexano (grado pesticida); igual que en acetona. Metanol.

Procedimientos / metodologías aptas para descontaminación en campo y laboratorio:

Se debe desarrollar y establecer una rutina de descontaminación, como parte del plan de salud y seguridad, antes que el personal o el equipo tome contacto con las áreas de trabajo y ejecute las tareas que implican una exposición potencial.

El plan de descontaminación de equipos y materiales para el monitoreo debería incluir:

El número y ubicación de las estaciones de descontaminación.

Que aparatos de descontaminación son necesarios. Los métodos de descontaminación adecuados. Los métodos para disponer de las soluciones ya

utilizadas, ropas de trabajo y aparatos contaminados.

Todo el personal, muestras, y equipo que abandone un área potencialmente contaminada, debe ser descontaminado.

Se podrán aplicar varios métodos, algunos muy simples que removerán físicamente los contaminantes, los inactivarán por desinfección o esterilización, o se usarán tecnologías combinadas para el fin propuesto.

En muchos casos, la contaminación puede ser removida por métodos físicos.

Las técnicas de descontaminación física para equipos, pueden ser divididas en dos

grupos:

a) -Métodos de limpieza abrasivos:

Estos métodos trabajan friccionando y desgastando las capas superficiales que contienen los contaminantes. Están disponibles los siguientes métodos abrasivos:

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⇔ Mecánicos

Estos métodos usan cepillos de metal o nylon. La cantidad y tipo de contaminantes removidos variará con la dureza de las cerdas, el tiempo de cepillado, y el grado de con-

tacto con el cepillo.

⇔ Soplado con aire:

Este método es usado para la limpieza de equipos grandes, tales como topadoras, equipos de perforación o las mechas de las barrenas.

El equipo que se utiliza en estos casos, emplea un compresor de aire que fuerza el pasaje de partículas abrasivas a través de una boquilla a altas velocidades. La distancia entre la boquilla y la superficie a limpiar, así como la presión de aire, el tiempo de aplicación, y el ángulo en el cual los abrasivos golpean la superficie, determina la eficiencia de la limpieza.

El soplado con aire tiene varias desventajas: es imposible controlar la cantidad de material removido, puede crear contaminantes y genera gran cantidad de desechos.

⇔ Soplado húmedo:

Este método se usa también para la limpieza de grandes equipos e incluye el uso de una suspensión de abrasivo fino que es vehiculizada por medio de aire comprimido al área contaminada.

La cantidad de material removido puede ser controlada usando abrasivo muy fino. Este método genera también una gran cantidad de desechos.

b) Métodos de limpieza no-abrasivos:

Los métodos de limpieza no abrasivos trabajan forzando la salida del contaminante de la superficie del equipo o materiales con presión.

En general, solo parte de los mismos es factible de limpiar completamente, o remover los poluentes con estas alternativas, que incluyen:

⇔ Uso de mangueras con agua a alta presión:

Se debe contar con una bomba apta para generar un chorro a alta presión (regularmente 340 a 680 atm) y caudales de 20 a 140 l/min en mangueras reforzadas provistas de toberas y/o pulverizadores aptos, para que el operador pueda direccionar sin inconvenientes el agua hacia su objetivo.

⇔ Equipos de limpieza que operan con agua a presiones muy altas (Ultra / alta presión):

Estos sistemas son similares a los ya enunciados, pero el spray está direccionado hacia su objetivo y llega a este a una presión superior, del orden de los 1.000 a 4.000 atm con una velocidad de 500

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a 900 m/seg respectivamente removiendo hasta los más fuertemente adheridos films superficiales de poluentes.

El uso de aditivos mejora la eficiencia de limpieza del método, pero este no es aplicable a equipos que impliquen su sostén y limpieza por cuenta de un único operador sin equipos auxiliares.

Métodos de limpieza y desinfección:

> Desinfección: el empleo de las alternativas desinfectantes es un medio práctico para inactivar los agentes infecciosos de los equipos y material de muestreo.> Esterilización. el método estándar implica el calentamiento del equipo y/o material a esterilizar, por lo que resulta poco práctico cuando se opera con equipos grandes.> Limpieza simple / enjuague: este método remueve los contaminantes mediante procesos de dilución, solubilización y acción física simple de contacto de la solución acuosa o solvente utilizado.

Metodología para limpieza de equipos y materiales de campo para colecta y transporte de muestras:

1. Siempre que sea factible aplique la secuencia indicada en el ítem referido a remoción y limpieza por métodos físicos.

1. Lavar los equipos utilizando soluciones de detergentes nofosfatados.

2. Enjuagar luego con agua corriente (canilla / servicio de aguapotable regional)

3. Enjuagar con agua destilada / desionizada.4. Enjuagar luego utilizando una solución ácida (Ac. Nítrico al 10 %) si en la muestra a analizar

se desean detectar compuestos orgánicos en bajas concentraciones (trazas)5. Enjuagar con agua destilada / desionizada.6. Debe efectuarse un enjuague con solventes (de alto grado de pureza

/ para pesticidas) si en la muestra se desea medir compuestos orgánicos.7. Efectuar luego un secado con aire del equipo y/o materiales

lavados.

9. Efectuar finalmente un nuevo enjuague con agua destilada /desionizada.

Los enjuagues con solvente no son necesarios si no se desea investigar la presencia de compuestos orgánicos. De igual modo la limpieza con soluciones ácidas no se requiere en la secuencia enunciada si los compuestos inorgánicos no van a relevarse.

Cuando los primeros compuestos van a medirse, la selección del solvente a utilizar en el proceso de limpieza / descontaminación se basa en el tipo de compuestos orgánicos existentes o factibles en dicho medio o curso receptor de efluentes.

Los más empleados son los siguientes: acetona, hexano, además del agua. El solvente usado no debe ser de relevancia como poluente en los estratos analizados la estación elegida para operar.

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Se sintetiza a continuación en el cuadro siguiente, el tipo de solvente requerido para eliminar compuestos químicos específicos que son relevantes en la mayoría de los estudios ambientales y especialmente los incluidos en las redes de monitoreo de calidad de agua

Solvente utilizado en enjuagues Contaminantes Solubles a removerAgua Hidrocarburos de cadena corta, compuestos

inorgánicos, sales, algunos ácidos orgánicos ycompuestos polares.

Acidos diluidos Compuestos básicos (cáusticos), aminas,compuestos tipo hidracina

Bases diluidas (Ejemplo: detergentes ysoluciones jabonosas)

Metales, compuestos acidificados, fenoles,Tioles, algunos compuestos sulfurados ynitrogenados.

Solventes orgánicos (Ejemplo: alcoholes,éteres, cetonas, hidrocarburos aromáticos,alcanos de cadena lineal, compuestosderivados del petróleo tipo kerosene, FuelOil)

Compuestos no polares, ejemplo: algunoscompuestos orgánicos

Debe tenerse en cuenta que algunos solventes son peligrosos y pueden afectar la salud del operador, además de la ropa de protección regularmente utilizada en campaña (pasan a través de la misma y/o la deterioran e inutilizan por completo)

Después de cada enjuague el equipo debe ser secado con aire y nuevamente enjuagado con agua destilada / desionizada.

Los equipos de muestreo que requieren el uso de tubos plásticos para la colecta de la muestra deben ser desarmados y reemplazar los tubos por aquellos que están completamente limpios, antes de comenzar el muestreo y cuando se va a operar en otra estación limpiar los muestreadores y resto de los materiales a utilizar si fuera necesario.

Control de calidad

Un tipo de muestra de control de calidad específica para los procesos de descontaminación de campo es el blanco de enjuague para esta operación se recomienda la ejecución de un blanco del equipo descontaminado cada 20 muestras (para cada parámetro de interés). Esto confirmaría la efectividad del método empleado.

Cuando este blanco de Laboratorio se compara con los obtenidos en campo durante la campaña, o al arribar luego las muestras colectadas al Laboratorio, las diferencias denotan contaminación durante la operación de muestreo y /o durante la travesía de las muestras hasta su destino final (el laboratorio).

La obtención del blanco enunciado, implica la colecta de una muestra de agua libre de analitos (ejemplo: desionizada), utilizando el equipo descontaminado y guardando el líquido para su análisis junto al resto de las muestras a procesar para el estudio en cuestión luego de la campaña; .Los blancos de enjuague no son necesarios si se utiliza material descartable.

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Medidas de seguridad atendiendo a la salud de los operadores.

Tal como se enunció algunos solventes y soluciones de limpieza son peligrosas (algunas pueden reaccionar con el contaminante produciendo calor, explosión o productos tóxicos), por ello debe constatarse la compatibilidad de las mezclas utilizadas, su posible efecto perjudicial si son inhaladas, o si entran en contacto con la piel; proveyendo siempre los equipos de protección adecuados al personal.

El no contar con estos elementos (guantes, máscaras, etc.) puede llegar a impedir o restringir la concreción de una campaña, dado que ciertos compuestos poluentes no integran el grupo de los medibles, dadas las limitaciones del equipo de muestreo, seguridad y materiales utilizados para la limpieza si los provistos no son los requeridos para el caso en cuestión.

Cuando acontecen pérdidas y/o vuelcos accidentales de soluciones ácidas o básicas a utilizar como preservativos los derrames deben limpiarse inmediatamente con mucha agua, neutralizando u absorbiendo el material afectado y removiéndolo del lugar de trabajo, es recomendable el uso de guantes y guardapolvos para el encargado de los reactivos ya aludidos

Si una persona es afectada, debe limpiarse la zona afectada con abundante agua y soluciones jabonosas y/o cremas de protección cutánea, hasta consulta con médicos, en especial si la vista fue dañada.

Existen metodologías estandarizadas internacionalmente para esta temática como la descripta en documentos de la US - EPA, OSHA

Medidas de seguridad atendiendo a la salud de los operadores para tareas generales durante las campañas de monitoreo.

Los encargados de las campañas de muestreo enfrentan además otros peligros de índole física, riesgos biológicos y derivados de la acción de compuestos y/o soluciones químicas en especial si trabajan en el monitoreo de efluentes industriales, por ello conviene que estén familiarizados con las técnicas de primeros auxilios, llevar un botiquín en especial si se va a trabajar en áreas alejadas de centros urbanos o en las que acontecen cambios climáticos bruscos.

Es importante enfatizar a continuación, algunas normas de seguridad que hacen a la protección del operador, sus materiales y optimizan la eficiencia de las tareas del grupo de trabajo.

> La diagramación de las tareas diarias, se debe efectuar teniendo en consideración las condiciones de luz y climáticas a fin de prevenir / reducir la postración por el calor, programando las actividades en los períodos frescos del día, tomando descansos adecuados, llevando agua potable, elementos para la higiene del personal e indumentaria adecuada para su protección en campo.> Debe preverse la posible exposición a sustancias químicas peligrosas, ya sea por su nivel de toxicidad, corrosividad, reactividad química o infecciosa (ejemplo: virus, bacterias, etc.) que puedan afectar la salud del operador o generen mezclas explosivas, cuando se conoce el tipo de industria o establecimiento que genera el efluente y/o los antecedentes del curso receptor analizado.> Revisar la integridad de puentes, plataformas elevadas y/o embarcaciones antes de subirse y trabajar desde ellas. En los puentes debe considerarse la incidencia del tráfico y trabajar solo desde las sendas peatonales o instalar vallas y carteles de aviso para que los vehículos puedan aminorar

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su marcha y no afecten las tareas ni la seguridad del operador, informando además a las autoridades policiales o viales respecto al tema para tener su aprobación.> Cuando el curso sea navegable adosar banderines a los cables de los muestreadores y avisar a los botes que por allí crucen

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para que estos no afecten el muestreo, no acercarse a cables de alta tensión si cruzan adosados o cerca del puente.

> Si se trabaja desde botes, es conveniente dar aviso previo a las autoridades regionales (Prefectura Naval Argentina), que el personal sepa nadar, lleve salvavidas, remos y/o motores de emergencia, conocer el pronóstico meteorológico para viajes largos, en especial si se opera en zonas muy aisladas.> Cuando opere en campo abierto en canales, ríos o cuerpos lacustres atienda las condiciones meteorológicas, vigile la integridad de los equipos de colecta de muestra, sondas de medición, envases, reactivos a usar en la preservación de muestras, equipos de radio / intercomunicadores y materiales de seguridad.> Discontinúe el muestreo en casos de tormenta eléctrica o vientos fuertes si opera en ríos, estuarios y lagos.> Si efectúa el muestreo por vadeo, que es el método más fácil puede ser peligroso por ello debe contar con botas tipo pescador, no ir solo y asegurar su cuerpo con cuerdas a puntos fijos (ejemplo: arboles) si existe peligro de ser arrastrado por fuertes corrientes o caer accidentalmente en pozos o zonas de remolinos.> Reconocimiento de los peligros de incendio y/o explosión provenientes de materiales que se puedan encontrar en la estación a monitorear o reaccionar debido a la operación o fallas del instrumental de medición o de muestreo.

> Se deben conocer los tipos de sustancias, procesos que causan o activan su reacción explosiva con el agua o aire o que son de naturaleza combustible (ejemplo: líquidos inflamables: solventes, pinturas combustibles o gases tipo acetileno, amoniaco, butano, metano, hidrógeno, etc.)

> Medidas de seguridad ante potenciales peligros biológicos

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> Garrapatas: viven en zonas de pasto alto, arbustos se pegan a la piel, chupan sangre y transmiten varias enfermedades. Conviene utilizar ropas de campaña de colores claros, introducir la manga de los pantalones dentro de los calcetines. Procurar atención médica si se observa fiebre, urticaria o si se observan manchas concéntricas en la piel de la persona afectada.

> Serpientes: aprender a reconocer las especies venenosas de la zona.

En áreas donde se sospecha su existencia, utilizar para la campaña botas de cuero gruesas, hasta la rodilla y guantes de cuero.

Tener acceso a equipos de emergencia y llevar suero antiofídico apto para tratar las picaduras ocasionadas por las variedades regionales. Procurar asistencia médica inmediata.

> Arañas, abejas y avispas: aprender a reconocer las especies peligrosas de la región en donde se opera, reconocer sus hábitats. Llevar equipo de primeros auxilios y remedios si el personal es alérgico a este tipo de picaduras. Procurar asistencia médica en casos de gravedad, conocer la ubicación de Centros asistenciales y consultorios regionales.

> Microorganismos: bacterias, hongos y virus infecciosos pueden hallarse en la terrenos contaminados, aguas residuales, desechos de hospitales (ejemplo: basurales, zonas aledañas a plantas de tratamiento de efluentes, etc.) Se deben utilizar guantes y evitar el contacto directo con dichas sustancias limpiando luego el instrumental utilizado para no contaminar las muestras y preservar la salud del equipo de trabajo.

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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

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